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重金属废水处理是当今世界所面临的一项严峻课题，吸附法因其具有吸附速率快、吸附容量大和操作简单等优势而在处理重金属废水领域得到了广泛应用。本文制备了三种基于丙烯酸钠的复合凝胶吸附剂，系统地研究了它们对水溶液中Pb2+、Cd2+等重金属离子的吸附性能，主要内容如下： 1.采用分散聚合法制备了一系列的 GO增强的聚丙烯酸钠复合凝胶材料P(AANa-co-AM)/GO，对样品进行了XRD、FT-IR、SEM和TGA表征及溶胀率和拉伸强度测试，并测试了共聚物凝胶 P(AANa-co-AM)和这些具有不同共聚单体摩尔比(AANa/AM)和不同交联剂(MBA)投加量的聚合物凝胶对Pb2+、Cd2+的吸附率。实验结果表明：1.0wt％GO的加入能有效提高共聚物凝胶的力学强度和对 Pb2+、Cd2+的吸附率；当 AANa：AM=1:1、MBA投加量为0.8wt%时，所制备的P(AM-co-AANa)/GO的复合凝胶对Pb2+和Cd2+具有较优的吸附性能与合适的溶胀率(282.2 g/g)。以 AANa/AM=1:1,1.0wt%GO和0.8wt% MBA配方所制备的P(AM-co-AANa)/GO复合凝胶为吸附剂，系统地考察了 P(AM-co-AANa)/GO对Pb2+、Cd2+的吸附性能。结果表明，溶液pH值对Pb2+和Cd2+的吸附率的影响都较大，Pb2+和 Cd2+分别在 pH=4.0~5.0和4.5~6.0具有较好的吸附效果；Mg2+、Ca2+的存在对Cd2+的吸附影响较显著；P(AANa-co-AM)/GO对Pb2+和Cd2+的吸附动力学符合准二级动力学模型，P(AANa-co-AM)/GO对Pb2+和Cd2+的吸附等温线符合Langmuir模型，属于单分子层化学吸附，298K下对Pb2+和Cd2+的最大吸附量分别为452.25和196.38 mg/g。以2%(v/v)的HCl为洗脱液和0.1M的NaOH为再生液可使P(AANa-co-AM)/GO实现4次以上重复利用。EDS和XPS谱图分析表明， P(AANa-co-AM)/GO对Pb2+的吸附机理为—COO-与Pb2+的螯合作用，而对Cd2+的吸附为-COO-Na+与Cd2+的离子交换作用；P(AANa-co-AM)/GO在吸附剂填充高度10 cm和流速2 mL/min的条件下对80 mg/L的Pb2+模拟废水具有较好的柱吸附效果，可有效净化含Pb2+废水。 2.采用反相悬浮聚合法制备了粒状交联聚丙烯酸钠凝胶(PAANa)，并对PAANa样品进行了SEM、FT-IR和TGA等表征和吸水率测试，并将其用于对水溶液中Pb2+的吸附研究。结果表明：溶液pH值对Pb2+的去除率影响较大，在pH=4.5~5.0时PAANa对Pb2+具有较好的吸附效果，在溶液pH=5.0时PAANa对浓度低于200 mg/L的Pb2+的去除率可达98%以上；PAANa对Pb2+的吸附动力学符合准二级动力学模型，对Pb2+的吸附的吸附等温线符合Langmuir模型，属于单分子层化学吸附，293K下的最大吸附量为446.98 mg/g;以2%(v/v)的HCl为洗脱液和0.1M的NaOH为再生液，可使PAANa实现4次以上重复利用；XPS分析表明PAANa对Pb2+的吸附机理为—COO-与Pb2+的螯合作用。 3.采用分散聚合法结合 Ca2+表面交联制备了聚丙烯酸钠包覆的 Fe3O4粒状磁性复合凝胶PAANa@Fe3O4,对样品进行了XRD、SEM、FT-IR和TGA等表征和磁分离效果测试，结果表明 PAANa@Fe3O4的粒径介于50~100?m,具有较好的磁响应性。以PAANa@Fe3O4为吸附剂研究了其对水溶液中Pb2+和Cd2+的吸附性能,结果表明PAANa@Fe3O4在pH=2~6范围内均具有较好的吸附性能,在pH=5.0和吸附剂投加量分别为1.0和1.6g/L的条件下Pb2+(200 mg/L)和Cd2+(100mg/L)的去除率分别达到99.87%和94.13%。PAANa@Fe3O4对Pb2+和Cd2+的吸附动力学符合准二级模型，吸附等温线符合Langmuir模型，属于单分子层化学吸附，对Pb2+和Cd2+的最大吸附量分别为427.93和288.58 mg/g。将PAANa@Fe3O4用于处理实际电解矿浆废水，发现能有效去除其中的Pb2+和Cd2+。