重金属污染已经成为对环境污染最严重和对人类危害最大的污染之一。目前,常见的重金属离子处理方法有化学沉淀法、吸附法、氧化还原法、离子交换法等。其中吸附法由于具有操作简单、成本低、不易造成二次污染等优点被广泛应用于处理重金属离子污染。对于吸附法来说,吸附剂的选择尤为关键。在众多吸附剂中,壳聚糖作为一种环境友好型生物吸附材料一直受到研究者的广泛关注。本课题通过引入活性位点或使得壳聚糖本身暴露更多活性基团,实现壳聚糖快速、高效的去除重金属离子目的。具体研究工作包括以下内容:第一部分以壳聚糖(CS)为主要吸附材料,植酸钠(SP)和环氧氯丙烷(ECH)分别为离子螯合剂和共价交联剂,制备了一种新型壳聚糖基微球。通过SEM和FTIR分别对CS/SP/ECH微球进行了表征。考察了不同吸附条件下Cu(Ⅱ)离子的吸附性能。CS/SP/ECH微球对Cu(Ⅱ)离子的最大吸附量为177.1 mg/g。整个吸附过程较好的符合Langmuir吸附等温线模型,遵循拟二级动力学模型。此外,在十五次再生循环之后,CS/SP/ECH微球仍表现出良好的吸附能力。第二部分探究了壳聚糖对单一体系和二元金属离子体系的均相吸附行为,旨在进一步提高壳聚糖对重金属离子的吸附能力和吸附效率。结果表明,壳聚糖对铜、镍离子的最大吸附容量分别为450 mg/g和384 mg/g。与纯CS树脂相比,尽管没有再生,但其吸附量分别提高了5倍和8倍,显示出了较高的性价比。壳聚糖对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子的均相吸附均可以符合Langmuir模型和拟二级动力学模型。第三部分通过利用电场对重金属离子的富集作用,实现植酸钠改性壳聚糖复合膜对痕量重金属离子的吸附。采用PET无纺布作为支撑膜成功制备了CS/SP/PET复合膜。研究了电极电压,电极间距和流速对CS/SP/PET复合膜吸附铜离子性能的影响。结果表明,当施加电压为1.2 V,电极间距为2.0 mm,流速为5 mL/min,铜离子去除率达到88%,与未施加电场相比提高了 32%。