由于重金属对人、动植物和微生物具有显著的毒性,不能被微生物降解,重金属废水已成为全球性重大环境问题。吸附法具有操作简单、效率较高、成本较低和适应性强等特点,已在重金属废水处理中得到广泛应用吸附法具有操作简单、效率较高、成本较低和适应性强等特点,已在重金属废水处理中得到广泛应用。近年来,螯合吸附材料由于对废水中重金属离子螯合能力强,化学稳定性好,已在重金属废水处理领域中逐步得到重视。磁性四氧化三铁颗粒具有很强的磁性,可通过外磁场进行高效分离,使分离操作简化。但其本身对重金属离子的吸附能力差,常需在其表面修饰对重金属离子具有良好吸附性能的活性基团。基于此,本论文综合二者的优点,设计构建了两种磁性固体螯合吸附材料,并研究了其对重金属离子的吸附性能、相关吸附热力学与动力学,初步探讨了吸附作用机制。先以环氧氯丙烷和三乙烯四胺为原料进行共聚得到聚（环氧氯丙烷-co-三乙烯四胺）（[ECH-co-TETA]_n）,然后通过粘附、交联将其包覆在Fe₃O₄微球表面,再与二硫化碳在强碱性条件下反应将二硫代氨基甲酸基（-CSS^-）接枝到其上,成功制备了新型磁性固体螯合吸附材料（Fe₃O₄@[ECH-TETA]_n-g-CSSNa）。表征了Fe₃O₄@[ECH-co-TETA]_n-g-CSSNa的结构、形貌、磁性能和组成,并系统研究了其对Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺和Zn²⁺的吸附特性和机理。结果表明所制备的Fe₃O₄@[ECH-co-TETA]_n-g-CSSNa微球具有均匀的核-壳结构,其粒径约为600 nm,包覆层为50 nm。Fe₃O₄@[ECH-co-TETA]_n-g-CSSNa中-CSS^-含量为1.9257 mmol/g,磁化饱和值为50.513 emu/g。Fe₃O₄@[ECH-co-TETA]_n-g-CSSNa在温度为293 K下,初始浓度为200 mg/g下,p H值5.00-8.00范围内对Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺和Zn²⁺具有较高的吸附容量,分别达174.31、148.25、149.83和128.59 mg/g。吸附实验数据符合Langmuir和准二级动力学模型。Fe₃O₄@[ECH-co-TETA]_n-g-CSSNa对Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺和Zn²⁺的吸附速度快,10 min内达到平衡。其对这些重金属离子的吸附是一个自发的吸热的熵增过程,包括静电吸引、物理吸附和化学吸附（尤其是表面络合吸附）。在化学吸附中,Fe₃O₄@[ECH-co-TETA]_n-g-CSSNa的活性层中的S、N和O均参与配位键的形成,特别是形成了对称的S配位的四元环（-CSS^-）₂M²⁺。其中Cu（Ⅱ）被还原为Cu（Ⅰ）,部分-CSS^-被氧化成-SO₃^-。Fe₃O₄@[ECH-co-TETA]_n-g-CSSNa可通过0.1 mol/L HCl有效再生,循环使用5次,其去除率分别下降了18.23%、17.64%、24.79%和14.85%。以甲基丙烯酸甘油酯为原料采用自由基聚合制备聚甲基丙烯酸甘油酯（PGMA）,再与三乙烯四胺（TETA）反应将TETA接在PGMA分子链上得到聚甲基丙烯酸甘油酯-TETA（PGMA-TETA）,然后通过粘附、交联将PGMA-TETA包覆在Fe₃O₄微球表面,再与二硫化碳在强碱性条件下反应将-CSS^-接在其上,成功制备了Fe₃O₄@PMA-TETA-g-CSSNa吸附材料。对Fe₃O₄@PGMA-TETA-g-CSSNa的形貌、结构、磁性和组成进行了表征,考察了Fe₃O₄@PGMA-TETA-g-CSSNa对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附特性,初步探讨吸附作用机理。结果表明所制备的Fe₃O₄@PGMA-TETA-g-CSSNa微球具有均匀的核-壳结构,其粒径约为700 nm,包覆层约为70 nm,磁化饱和值为48.917 emu/g。Fe₃O₄@PGMA-TETA-g-CSSNa对Pb²⁺和Cd²⁺在温度为293 K下,初始浓度为200 mg/g下,p H值5.00-8.00内有较高的吸附容量,分别可达153.17和158.92 mg/g。吸附实验数据符合Langmuir和准二级动力学模型。Fe₃O₄@PGMA-TETA-g-CSSNa对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附速度也非常快,10 min内达到平衡。与Fe₃O₄@[ECH-co-TETA]_n-g-CSSNa类似,该吸附材料对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附也是一个自发吸热的熵增过程,包括静电吸引、物理吸附和化学吸附。Fe₃O₄@PGMA-TETA-g-CSSNa活性层中的S、N和O均参与配位键的形成,并形成了（-CSS^-）₂M²⁺。该吸附材料也可采用0.1 mol/L HCl有效再生,循环使用5次,对Pb²⁺和Cd²⁺的去除率分别降低了15.95%和16.42%。总之,制备的磁性固体螯合吸附材料（Fe₃O₄@[ECH-co-TETA]_n-g-CSSNa和Fe₃O₄@PGMA-TETA-g-CSSNa）具有优异的吸附性能、再生性能和磁分离性能,易于实现废水处理的连续自动化。因此,在重金属废水处理中具有广泛的应用前景。