目前,含有重金属镉的工业污染废水已经对周围环境和人体健康产生了严重的危害,如何有效地去除废水中的镉,已经成为环境研究的热点问题。吸附法具有其吸附剂材料来源广泛、成本低、效果好等优点,是目前处理含重金属废水最为有效方法之一。然而,传统粉末吸附剂（如活性炭）大多存在成本较高且不易回收再利用的缺点,故研发回收再生性强的新型多效吸附剂,已成为当前废水处理领域的当务之急。本文选取竹浆为原料,采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物（TEMPO）氧化法对其进行表面预处理结合高压均质分离机制备出竹纤维素纳米纤维（Cellulose nanofibers,缩写CNF）分散液,再以CNF为骨架材料,制备出对重金属离子有良好吸附效果、且易于回收再利用的巯基官能化气凝胶和氨基官能化复合气凝胶。通过傅立叶红外光谱（FT-IR）、比表面积测定（BET）、元素分析及压缩性能测试等手段对其进行结构表征,研究了CNF与改性剂的质量比对吸附性能影响的规律,考察了其对Cd²⁺吸附动力学、吸附热力学、吸附等温行为及其可再生利用性。主要研究结果如下:（1）以CNF为载体,选取3-巯丙基三甲氧基硅烷（MPTs）为改性剂,通过冷冻干燥法制得机械性能优异、富含巯基的CNF-SH气凝胶。结构表征和测试结果表明,提高CNF/MPTs的质量比,改性气凝胶对Cd²⁺的去除率也会提高,且该改性气凝胶在共存重金属体系中对Cd²⁺表现出高效的选择吸附性,吸附量优于商业化高比表面积的活性炭。吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主,温度升高有利于气凝胶自发吸附Cd²⁺离子。其等温吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,属单分子层吸附,最大吸附量高达105.7mg/g。其经4次吸附-解吸循环后,对Cd²⁺去除率仍在90%以上,且较好地保持了结构的完整性。（2）以CNF为骨架材料,选取3-氨基丙基三甲氧基硅烷（APTMs）为改性剂,通过冷冻干燥法制得机械性能优异、富含氨基的CNF-NH₂气凝胶。结构表征和测试结果表明,提高CNF/APTMs的质量比,改性气凝胶对Cd²⁺的去除率也会提高,而溶液的pH值和温度对复合气凝胶的吸附效果有显著影响。吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主,其等温吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,属单分子层吸附,最大吸附量高达118.3mg/g。