针对常用吸附材料的原料依赖于石油产品和吸附后材料无法重复使用等问题，本文以具有资源、结构和性能优势的天然生物质资源—海藻酸钠和淀粉为原料，制备高效、经济、环境友好的智能生物质基吸附材料，将其应用至重金属离子的吸附，并通过温度的刺激实现吸附材料的回收再利用。
　　对温度敏感型2-羟基-3-异丙氧基丙基淀粉醚(HIPS)制备及性能开展了研究。以蜡质玉米淀粉为原料，异丙基缩水甘油醚(IPGE)为醚化剂，制备了一系列温度敏感聚合物2-羟基-3-异丙氧基丙基淀粉醚。研究了不同n(IPGE)∶n(AGU)对HIPS的最低临界溶解温度(LCST)影响(AGU是脱水葡萄糖单元)，结果表明，随着n(IPGE)∶n(AGU)从2增加到3，LCST从52.4降低到41.7℃，醚化剂用量增加，提高了HIPS的疏水性，使得LCST降低。本研究还研究小分子添加剂(NaCl、甲醇、乙醇和异丙醇)对HIPS溶液LCST的影响。HIPS溶液的LCST随着NaCl浓度增加而降低，随着NaCl浓度从0增加到25g/L，LCST从46.5降低到37.2℃。随着溶液中甲醇浓度增加，HIPS溶液的LCST呈现先降低后升高的变化。当乙醇和异丙醇的浓度从0增加到40%v/v，HIPS溶液的LCST从46.5分别下降到28.1℃和8.7℃，醇溶剂对HIPS的LCST影响规律为异丙醇＞乙醇＞甲醇。
　　对温度敏感型HIPS/SA复合凝胶的制备及性能开展了研究。以2-羟基-3-异丙氧基丙基淀粉醚(n(IPGE)∶n(AGU)=2.5)和海藻酸钠(SA)为原料，乙二醇二缩水甘油醚(EDGE)和CaCl2为交联剂，在55℃交联3h合成温度敏感型HIPS/SA复合凝胶，并研究多个单因素：HIPS浓度、SA浓度、NaOH用量、EDGE用量、反应温度和反应时间对凝胶溶胀率的影响。通过正交实验得到制备HIPS/SA凝胶的最佳反应条件，即HIPS浓度为6.5wt%，SA浓度为4.5wt%，NaOH用量为75μL/g，EDGE用量为75μL/g，反应温度为55℃，反应时间为3h。对制得的凝胶进行表征，通过扫描电镜观察形貌和比表面积测试都证明凝胶具有大孔结构。还研究了凝胶的温度敏感性能，小分子(NaCl和醇)的加入会显著降低凝胶的溶胀率和VPTT，通过溶胀-收缩循环实验证明HIPS/SA凝胶具有优异的溶胀-收缩性能，经过五次加热冷却过程，凝胶仍具有较高的溶胀率，溶胀率降低很少。
　　对HIPS/SA复合凝胶对重金属离子的移除开展了研究。在HIPS/SA凝胶优异的溶胀-收缩以及温度敏感性能的基础上，研究HIPS/SA凝胶对于Pb2+和Cu2+的吸附性能。分别研究了pH和金属离子溶液的浓度对凝胶吸附重金属离子的影响。当pH在1.5到5.5之间，凝胶对Pb2+和Cu2+的吸附量随着金属离子溶液pH值的升高而增大。在酸性很大时，凝胶对重金属的吸附量低，pH在2.5到3.5之间，吸附量增加最快，之后增加速率逐渐变缓。凝胶对Pb2+和Cu2+的吸附量随着金属离子溶液初始浓度的增加而升高。受到不同离子电负性、荷质比等影响，HIPS/SA凝胶对Pb2+的平衡吸附量更大。通过研究HIPS/SA凝胶吸附重金属离子的吸附等温线和吸附动力学阐释HIPS/SA凝胶吸附Pb2+和Cu2+机理。研究表明，凝胶吸附Pb2+和Cu2+的过程更符合Langmuir等温模型和准二级动力学模型，表明吸附过程可能存在单层吸附，由化学吸附控制吸附速率。本文还研究了HIPS/SA凝胶的再生和循环利用性能：HIPS/SA温敏凝胶可以利用其温度敏感性，在酸溶液中实现快速的脱附；经过5次再生循环后凝胶对Pb2+吸附量从21.06下降到16.03mg/g，HIPS/SA水凝胶对Cu2+吸附量从19.83下降到15.23mg/g，吸附量减少很小，表明凝胶具有良好重金属离子去除的实际应用价值。