工业排放的废水中易含有染料、重金属和油污等污染物,若未经有效处理直接排放,会对生态环境造成了严重的危害。在众多水处理技术中,吸附法因其简单高效等优点成为处理污染废水的重要技术手段。而吸附技术的核心是吸附材料的设计和构建。高比表面积、多孔隙结构以及丰富的吸附位点是设计吸附材料的关键。胶原蛋白作为来源自然界的天然高分子,拥有丰富的官能团、且储量丰富、来源广泛、可生物降解,从而在吸附材料构建方面获得了广泛关注。本课题以牛腱胶原为原料,利用氢氧化钠/尿素水溶液体系通过冷冻-解冻循环处理剥离胶原的多层级结构。以剥离所得的具有介观尺度的胶原聚集体为结构单元分别制备胶原基材料:交联胶原海绵（CCS）、单宁/胶原复合纤维（TC）和硬脂酸/胶原复合海绵（SA-CCS）。研究所制备材料的结构和性能,探究其对水体中染料和油体的吸附及分离性能。具体章节内容分述如下:（1）以介观尺度胶原聚集体为基本结构单元,通过戊二醛交联制备了胶原海绵（CCS）。通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和热分析（TA）对CCS的结构和形貌进行了表征。采用刚果红（CR）作为阴离子染料模型,通过静态吸附实验评估CCS的吸附能力。静态吸附实验结果表明,CCS的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型、准二级动力学模型和分子扩散模型。在333K时,CCS的最大吸附量(Qmax)为232.1 mg/g,其吸附能力优于已报道的其他生物基材料吸附剂。热力学分析结果表明CCS对CR的吸附是可自发进行的。吸附解吸实验表明,CCS具有良好的稳定性和可重复吸附阴离子染料的能力。（2）以戊二醛为交联剂,将具有良好染料吸附能力的黑荆树单宁固定在胶原聚集体载体上,成功制备了单宁/胶原复合纤维（TC）。通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、热分析（TA）和zeta电位测试对TC的结构和形貌进行了表征。采用亚甲基蓝（MB）作为阳离子染料模型,通过静态吸附和连续固定床吸附实验评估TC的吸附能力。静态吸附实验结果表明,TC的吸附行为符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型以及分子扩散模型。在303 K时,TC的最大吸附量(Qmax)为46.5 mg/g,其吸附能力优于已报道的其他生物基材料吸附剂。热力学分析结果表明TC对MB的吸附是可自发进行的。固定床吸附实验表明,初始浓度、流速和柱高对MB的去除有显着影响,所有穿透曲线均符合Thomas和Yoon-Nelson模型。吸附解吸实验表明,TC具有良好的稳定性和可重复吸附阳离子染料的能力。（3）以胶原聚集体为基本结构单元制备胶原海绵,引入硬脂酸改善其疏水性,制备具有连通多孔结构的硬脂酸/胶原复合海绵。通过扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对改性后的海绵进行结构和形貌表征。结果表明,硬脂酸在多孔胶原海绵骨架上结晶形成粗糙且疏水的结构,从而使复合海绵具有良好的疏水性,从而使其可吸附一系列油性有机试剂。性能测定结果表明复合海绵的油相吸附能力可达自身重量的10～23倍。循环吸油实验表明,海绵具备稳定的可重复吸油能力。此外,所制备的复合海绵还具有连续分离油水混合物和油包水乳液的能力,多次循环油水分离实验表明,海绵仍具备良好的通量与分离效率。