重金属是工矿业废水中的一类污染物质,重金属离子具有生物富集性和剧毒性,如何去除废水中的重金属离子是我们需解决的一大环境问题。羟基磷灰石作为一种新型的环境功能材料,可以用作废水中重金属离子的吸附剂且无二次污染,是当下水污染控制的研究方向之一。目前工业制备羟基磷灰石的工艺尚未完善,制得的吸附剂存在活性低、晶格缺陷少、吸附容量不足等问题亟待解决,影响了羟基磷灰石作为工业重金属吸附剂的应用。针对这些问题本文对化学沉淀法合成羟基磷灰石的工艺参数进行优化,并在此基础上进行了羟基磷灰石的表面改性和掺锶改性研究以进一步提高其吸附性能,考察了优化改性后的羟基磷灰石对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附效果。通过XRD、FITR、XPS、BET、SEM等手段对改性前后的羟基磷灰石进行表征分析,并进行了吸附动力学、吸附热力学与吸附机理方面的研究。主要研究结果如下:（1）以Ca（NO₃）₂·4H₂O为钙源、（NH₄）₂HPO₄为磷源,通过化学沉淀法合成了较高纯度的羟基磷灰石,探究了pH和煅烧温度对羟基磷灰石吸附Pb²⁺和Cd²⁺的影响。结果表明,最佳制备条件为pH=10.5、煅烧温度300℃。煅烧会影响材料的化学活性和晶体结构进而改变其吸附性能。当煅烧温度低于300℃时,由于热活化作用致使材料吸附性能提升,高于300℃时材料中晶格缺陷减少致使吸附性能下降。（2）采用阳离子表面活性剂CTAB对羟基磷灰石进行表面改性。结果表明最佳的CTAB添加量为5%,改性后的羟基磷灰石在粒径、比表面积和孔隙度等方面均得到了改善,比表面积由26.36m²/g上升到了67.79m²/g,对Pb²⁺和Cd²⁺的最大吸附容量分别由416.2mg/g和113.6mg/g提高到了494.2mg/g和135.2mg/g。（3）以Sr²⁺为掺杂离子替换部分Ca²⁺进行羟基磷灰石掺杂改性实验,合成了Sr²⁺掺杂比例分别为5%、10%、15%、20%、40%、60%、80%、100%的羟基磷灰石。结果表明最佳的Sr²⁺掺杂比例为20%,生成的产物主要是Ca₅（PO₄）₃OH和（Ca,Sr）₅（PO4）₃OH。掺杂后的羟基磷灰石颗粒破碎、晶格缺陷增多、比表面积也有所提升,对Pb²⁺和Cd²⁺的最大吸附容量分别达644.7mg/g和157.5mg/g。（4）对掺锶羟基磷灰石吸附Pb²⁺和Cd²⁺的过程进行吸附动力学和吸附等温线模型拟合,结果发现准二级动力学方程和Langmuir等温线模型能够很好地用来描述该吸附过程,其吸附模式属于均匀的单分子层吸附。（5）溶液pH值会影响掺锶羟基磷灰石对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附机制。当pH=2时,掺锶羟基磷灰石对Pb²⁺的吸附机制为溶解—沉淀;当pH在3⁶之间时,对Pb²⁺的吸附机制包括溶解—沉淀和离子交换作用;当pH=7时,对Pb²⁺的吸附机制主要为离子交换作用。当pH=2时,掺锶羟基磷灰石无法有效吸附Cd²⁺,当pH为3⁷时对Cd²⁺的吸附机制始终为离子交换作用。