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聚苯胺(PANI)和聚毗咯(PPy)具有丰富的含氮官能团,被广泛用于吸附去除环境污染物。已有研究证明这两种聚合物对重金属离子(尤其是汞和铬)具有一定去除效果,然而吸附容量不高以及粉末吸附剂吸附后固-液分离困难的问题,限制了它们在污染控制中的应用。本论文以聚苯胺和聚吡咯为研究对象,分别采用复合还原氧化石墨烯(RGO)、掺杂络合剂和引入电化学辅助作用三种方法,提高其对重金属离子的吸附量；为方便吸附剂回收再生,制备复合膜吸附材料、复合电极和磁性吸附材料,从聚合物固定化和磁分离两个途径提高含氮导电聚合物的回收效率。本论文围绕以上研究内容,开展相应的研究工作并取得如下结果：(1)采用在氧化石墨烯(GO)分散液中原位聚合苯胺及水合肼还原的方法,制备了PANI/RGO复合吸附剂。Hg(Ⅱ)的吸附实验表明,GO的最佳用量为苯胺质量的15%,制得的PANI/RGO的比表面积是单纯PANI的7.24倍。PANI和PANI/RGO两种吸附材料吸附Hg(Ⅱ)的过程均可用准二级动力学模型较好描述。Freundlich等温线模型能较好地拟合PANI/RGO的吸附等温线,PANI/RGO对Hg(Ⅱ)的平衡吸附量可达到PANI的1.59倍。当N03-或腐植酸钠存在时,PANI/RGO仍表现出较好的Hg(Ⅱ)吸附性能。(2)采用水热法及原位聚合法制备了PANI/RGO/Fe3O4复合吸附剂。吸附实验表明当GO加入量为苯胺质量的30%时,制得的复合吸附剂具有最大的Hg(Ⅱ)吸附容量,其比表面积是PANI的3.56倍,饱和磁化强度达到21.4 emu·g-1,可简单实现磁分离。PANI和PANI/RGO/Fe3O4的动力学符合准二级动力学模型。PANI/RGO/Fe3O4对Hg(Ⅱ)的吸附符合Freundlich模型,其平衡吸附量可达到PANI的1.57倍。HC1溶液(pH=2.0)能较好再生吸附后的PANI/RGO/Fe3O4,覆盖在RGO/Fe3O4上的PANI降低了Fe304在酸性溶液中的腐蚀损失。(3)以醋酸纤维素(CA)为基体,通过原位聚合法及相转化法制得植酸(PA)掺杂的聚苯胺／醋酸纤维素(PANI-PA/CA)复合膜。Hg(Ⅱ)的吸附实验表明CA、苯胺和PA的最佳含量分别为8.0wt.%,3.0wt.%和6.0、wt.%。制得的PANI-PA/CA复合膜对Hg(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的最佳吸附pH值分别为5.0和2.0。PANI-PA/CA对两种重金属离子的吸附过程可以用准二级动力学模型描述。Hg(Ⅱ)的吸附符合Langmuir模型,而Langmuir和Freundlich模型均能较好地拟合Cr(Ⅵ)的吸附等温线数据,Hg(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的最大吸附容量分别为280.11和94.34 mg.g-1。酸和碱溶液均能很好地将PANI-PA/CA上Hg(Ⅱ)脱附。植酸的掺杂提高了聚苯胺复合膜对其他二价重金属阳离子的去除率。(4)以碳纤维布为基底,采用电化学聚合方法制备了聚吡咯修饰电极(简称PPy电极),考察电增强PPy吸附Pb(Ⅱ)的效果。实验结果表明,PPy的修饰提高了电极对Pb(Ⅱ)的电吸附效率。电吸附量随着溶液pH上升而增加。电增强PPy吸附Pb(Ⅱ)的动力学符合准一级动力学模型,-0.1 V电位下PPy的平衡吸附量是开路电位下的19.11倍。其吸附等温线数据可用Langmuir模型较好拟合,-0.2 V时的最大吸附量达到339.24 mg·g-1。施加正电位(+0.1 V)可加快PPy电极上Pb(Ⅱ)的脱附。上述含氮导电聚合物复合材料的吸附研究表明可以通过增加有效官能团密度、丰富官能团种类和电增强吸附三种途径提高含氮导电聚合物对重金属离子吸附容量,同时可以通过固定化或磁分离实现便捷回收。功能性材料的引入,使含氮导电聚合物的吸附效率和吸附容量得到了提升,拓宽了含氮导电聚合物材料在实际重金属污染治理中的应用前景。