由于工业的蓬勃发展,各种重金属通过废气、废水等途径释放到环境中,严重影响生态环境,其中镉是重金属中的五毒之一,它会广泛的造成土壤和水体污染。由于重金属缺乏可生物降解性,并且在自然界中通过食物链不断累积,生物富集作用,最终在人体内富集,导致器官衰竭或细胞癌变,给人类健康带来严重危害。在中国,每年产出大量的粉煤灰,主要是燃煤发电厂产生的工业副产品。然而粉煤灰的经济再利用率较低,若任其堆放则会造成严重的土地资源浪费,并可能引发其他环境问题。本着“变废为宝,以废治废”的思路,本实验充分利用粉煤灰的介孔结构和较高的比表面积等特性,在此基础上对其进行改性,进一步提升粉煤灰的孔隙率和比表面积,从而提升其对重金属的吸附能力。现阶段很多改性方法具有成本高、能耗大、环保难度高的缺点,因此采用合理的制备工艺来对粉煤灰进行改性具有重要意义。本研究以此为出发点展开,研究结果如下:（1）本研究采用低温碱熔法制得改性粉煤灰（NMFA）,探究了灰碱质量比（5:3、5:4、5:5、5:6）、焙烧温度（100℃、200℃、300℃）和焙烧时间（1 h、3 h、5 h）对粉煤灰物理化学性质的影响。研究结果显示在灰碱比为5:5、焙烧温度为200℃、焙烧时间为3 h的条件下,对Cd2+的吸附效果最佳,吸附量为90.27 mg/g。扫描电镜结果显示改性后的NMFA与FA相比玻璃相结构被破坏,材料表面更加粗糙,孔隙结构更加丰富;BET结果显示NMFA对比FA比表面积有了很大的提升,其中NMFA-3比表面积最大为37.18 m~2/g,对比于FA提升了17倍之多;通过FTIR的结果可以看出改性后的NMFA具有丰富的官能团,在Na OH的作用下粉煤灰中的Si-O和Al-O官能团对应的两峰强度增加,改变了骨架的局部配位环境,形成配体聚合物,提高了对重金属的吸附性能;XRD的图谱上可以看出改性后的NMFA-3中出现了两种沸石结构,分别为1.08Na型沸石和Na6型沸石,根据XRD衍射峰的位置和性质以及扫描电镜的结果可证实沸石是NMFA的主要成分。（2）NMFA吸附Cd2+前后的表征结果显示,NMFA在吸附前后的理化性质和物相结构都存在一定的差异,更加表明了NMFA对Cd2+的吸附作用;EDS图谱上显示吸附后的NMFA与吸附前相比Mg,Ca,Fe的峰明显减少,并且出现了Cd峰,表明重金属成功吸附在NMFA表面,并可能存在离子交换;FTIR光谱图可以看出吸附后NMFA在3474.18 cm-1处的-OH伸缩振动峰峰强减弱,说明-OH数量减少,并且在低频区1000cm-1处的Si-O伸缩振动峰峰强也明显减弱,表明吸附剂在吸附Cd2+的过程中可能受到离子交换和配体的影响;XRD图谱中可以看出吸附重金属后NMFA中石英（Si O2）和莫来石(Al6Si2O13)的峰消失,可能是沸石与Cd结合形成新的聚合物,导致原有的峰型减弱。XPS能谱证实了吸附剂与金属离子之间的相互作用,在NMFA-3上可以检测到Cd3d峰,表明Cd2+成功地结合到NMFA-3上。（3）研究不同因素对NMFA吸附Cd2+的影响:其中p H是影响NMFA吸附的一个重要因素,在p H=7条件下,对Cd2+的最大吸附量可达90.27 mg/g。当p H=4–7时,随着p H值的改变去除率只增加了3.22%,因此在较大p H范围内NMFA-3对Cd2+的吸附能力较为稳定;同时投加量也会显著影响NMFA对Cd2+的吸附,在Cd2+浓度一定时,当投加量从0.05 g增加到0.30 g时,Cd2+的去除率从59.46%增加到98.98%,由于投加量过多会造成NMFA表面结合位点的相互干扰,颗粒间易产生团聚现象,从而影响对Cd2+的进一步吸附,因此最佳投加量为0.1 g;共存阳离子对NMFA吸附性能也具有一定影响,对Cd2+吸附的抑制作用大小排序为Ca2+＞Mg2+＞Na+＞K+;准二级吸附动力学和Langmuir等温吸附模型也适用于NMFA对Cd2+的吸附,这表明NMFA-3对Cd2+的吸附过程以化学吸附为主导。综上所述,通过低温碱熔法制得的NMFA-3不仅对Cd2+具有良好的吸附效果,而且具有成本低廉、制备过程简单易操作等优点,为粉煤灰的安全利用和废水中重金属的净化提供了新的思路。