本文介绍了碳纳米管的结构、制备、修饰及其应用；综述了重金属污染的现状、治理方法；概述了碳纳米管作为吸附剂在重金属污染治理方面的应用现状。对碳纳米管进行酸修饰处理,考察酸修饰碳纳米管对重金属离子的吸附性能,并对其吸附机理进行初步探索研究。主要研究内容与结果包括以下几个方面： 1.碳纳米管的酸氧化修饰处理120℃下用浓硝酸对碳纳米管进行不同时间的酸氧化处理,并分析酸氧化处理碳纳米管表面功能基团的种类和含量。结果表明经过浓硝酸处理,可在碳纳米管表面产生不同数量的羧基、羟基和羰基等含氧基团；并且可以通过控制浓硝酸处理时间来控制碳纳米管表面各含氧基团的数量。 2.碳纳米管吸附铅离子的热力学、动力学及脱附性能的研究测定不同温度下的吸附等温线,并采用Langmuir和Freundlich方程对等温线数据进行拟合,同时计算吸附热力学参数△H°、△G°及△S°,考察吸附过程的热力学特性。结果表明,经浓硝酸改性后碳纳米管对Pb(Ⅱ)的吸附量显著提高：温度对碳纳米管吸附Pb(Ⅱ)的影响不大；碳纳米管对Pb(Ⅱ)的吸附过程自发进行。动力学研究表明,碳纳米管吸附Pb(Ⅱ)的吸附平衡时间为20 min左右；再生实验表明碳纳米管在酸性条件下容易再生,且可重复利用性能较好。 3.碳纳米管吸附铅离子的机理研究采用多种现代表征方法考察酸氧化处理在碳纳米管表面引入的功能基团、碳纳米管的比表面积、静电吸附等对Pb(Ⅱ)吸附所起的作用,初步探讨酸化多壁碳纳米管对重金属铅离子的吸附机理。研究结果表明多壁碳纳米管表面含氧官能团对吸附起到了重要作用,其含氧基团对吸附容量的贡献率为75.3％；铅以PbO、Pb(OH)2和PbCO3等无机盐形式吸附在碳管表面上的量占总吸附量的3.4％；吸附的铅离子主要富集在碳管的端口和缺陷位上。