水体重金属污染问题是目前环境污染的一个突出问题。重金属污染的水体不仅会造成社会经济损失,更会对生态环境和生命带来巨大的威胁。因此选择高效快速的重金属脱除方法,提高水质量是如今十分重要的一个研究方向。本文以微晶纤维素（MCC）为原料提取纳晶纤维素（CNC）,制备了羧基化纳晶纤维素（CCN）以及基于羧基化纳晶纤维素的复合材料吸附剂用于吸附水体中的Pb（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）。本文的主要研究内容及结果如下:（1）用柠檬酸修饰纳晶纤维素制备羧基化纳晶纤维素吸附材料（CCN）。将得到的吸附剂用于鱼露中Pb（Ⅱ）的吸附。考察了吸附时间、Pb（Ⅱ）初始浓度、温度以及氯化钠和氨基酸对CCN吸附鱼露中Pb（Ⅱ）的影响。结果显示,0.1 g CCN在氯化钠和氨基酸存在的溶液中吸附500 mL、50 mg/L的Pb（Ⅱ）时,吸附48 h后基本达到吸附平衡,Pb（Ⅱ）初始浓度为50 mg/L时,实验平衡时最大吸附容量为149.59±2.33 mg/g。氯化钠和谷氨酸对吸附效果均有抑制作用。CCN对Pb（Ⅱ）的吸附过程较符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线,吸附过程是一个自发的、吸热的反应过程。（2）羧基化纳晶纤维素与聚乙烯亚胺氨化制备得到羧基化纳晶纤维素-聚乙烯亚胺吸附材料（CCN-PEI）。将得到的CCN-PEI用于吸附水溶液中的Cr（Ⅵ）。考察了吸附时间、溶液pH值、Cr（Ⅵ）初始浓度和温度等因素对CCN-PEI吸附性能的影响。0.005 g CCN-PEI吸附50 mL、100 mg/L的Cr（Ⅵ）在240 min后基本达到吸附平衡,最佳pH值为3,吸附平衡时CCN-PEI对Cr（Ⅵ）的最大吸附容量达到243.39±2.67mg/g。CCN-PEI对Cr（Ⅵ）的吸附动力学曲线较符合准二级动力学模型;吸附过程符合Langmuir吸附等温线方程;通过热力学研究,初步确定CCN-PEI对Cr（Ⅵ）的吸附过程是一个自发的放热反应。（3）将羧基化纳晶纤维素包覆到四氧化三铁制备得到羧基化纳晶纤维素-四氧化三铁磁性纳米粒子（CCN-Fe₃O₄）。将制备的CCN-Fe₃O₄作为吸附材料用于水溶液中Pb（Ⅱ）的吸附。考察了吸附时间、吸附剂用量、溶液pH值、Pb（Ⅱ）初始浓度和温度等因素对CCN-Fe₃O₄吸附容量和Pb（Ⅱ）脱除率的影响。0.05 g CCN-Fe₃O₄吸附50 mL、50 mg/L的Pb（Ⅱ）在240 min后基本达到吸附平衡,最佳pH值为5,吸附平衡时CCN-Fe₃O₄对Pb（Ⅱ）的最大吸附容量达到49.35±0.38 mg/g,此时对Pb（Ⅱ）的脱除率可达98.69±0.76%。CCN-Fe₃O₄对Pb（Ⅱ）的吸附过程较好地符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线,吸附过程是一个自发、吸热的过程。（4）采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和多功能X射线光电子能谱（XPS）等表征方法,对制备得到的材料及吸附重金属后的材料进行结构表征,结合吸附过程分析吸附材料吸附重金属离子的机理。