随着社会的发展和人们生活水平的不断提高,各类环境问题日益受到重视,其中重金属离子废水污染尤受关注。例如,电池制造、电镀、焊接、油漆业等工业废水中含有有毒的重金属离子(Pb²⁺,Cr³⁺,Cd²⁺)。倘若人体长期接触这三种重金属离子,则会导致神经系统异常,影响儿童发育、发展及智商,器官（特别是肝脏和肾脏）受损以及影响心脏和免疫系统。因此,如何有效处理废水中的Pb²⁺,Cr³⁺,Cd²⁺已成为水处理领域研究的热点。本文以设计及合成出绿色、高效、价格低廉的Pb²⁺,Cr³⁺,Cd²⁺吸附剂为目的,主要开展了以下三个方面的工作,具体如下:1、通过简单的化学接枝技术和真空冷冻干燥法合成出一种新型低成本、绿色环保的海藻酸钠-内消旋-2,3-二巯基丁二酸复合气凝胶（SA-DMSA吸附剂）,并用于去除废水中的重金属离子。所制备的SA-DMSA吸附剂对重金属离子(例如Pb²⁺,Cd²⁺,Cu²⁺,Cr³⁺和Co²⁺)表现出高亲和力,并且可以从相应的溶液中去除90%以上的金属离子。SA-DMSA对Pb²⁺和Cd²⁺的选择性也很高,对Pb²⁺和Cd²⁺的最大吸附容量分别达到116.4和91.2 mg/g。此外,SA-DMSA吸附剂可以通过简单的一步酸洗就可以再生,重复使用后其吸附性能保持稳定。由于原料价格低且易获得、制备和再生工艺简单,SA-DMSA吸附剂在处理低浓度重金属离子(特别是含Pb²⁺和Cd²⁺)废水领域中具有广阔的应用前景。2、以1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC·HCl）为缩合剂,利用酰胺化反应将四乙烯五胺（TEPA）与海藻酸钠相连接,后在Ca²⁺溶液中制备出水凝胶,再经真空冷冻干燥制备出改性海藻酸盐复合气凝胶吸附剂（SA-TEPA）。该SA-TEPA吸附剂可以从Pb²⁺或Cr³⁺溶液中萃取出超过98%的相应金属离子,对Cd²⁺、Cu²⁺、Co²⁺等重金属离子也具有较好的亲和性。实验结果表明,SA-TEPA吸附剂主要通过离子交换和化学配位的方式吸附水体中的Pb²⁺、Cr³⁺,120 min内达到吸附平衡,对Pb²⁺、Cr³⁺的最高吸附容量分别为484.6和32.8 mg/g,循环使用10次后吸附性能保持稳定。SA-TEPA在处理含Pb²⁺、Cr³⁺工业废水和含Pb²⁺、Cr³⁺环境水样中具有较高的应用价值。3、通过化学接枝法成功制备出海藻酸盐-木质素磺酸钠杂化气凝胶吸附剂（SA-LS）,并应用于去除废水中的铅离子。该SA-LS吸附剂对Pb²⁺、Cr³⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Co²⁺等重金属离子具有较好的亲和性。特别是在单一例子溶液中可以吸附90.3%的Pb²⁺和60.9%的Cr³⁺。室温和溶液pH=3条件下,SA-LS可以去除溶液中99.4%的Pb²⁺,120min内即可达到吸附平衡。