核桃壳（WNS）含有大量纤维素,运用化学改性方法在核桃壳表面引入大量的活性基团,以此来制备一种重金属离子高效吸附剂,用于处理重金属离子废水。本文以甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）单体通过接枝反应在核桃壳上引入环氧基,然后以超支化聚乙烯亚胺（HPEI）进一步改性,引入氨基和亚氨基,制备超支化聚乙烯亚胺（HPEI）改性核桃壳高效吸附剂。首先以GMA为接枝单体,对粒径小于74μm的核桃壳粉进行接枝聚合,得到核桃壳接枝GMA。通过FTIR、XRD和SEM对其结构进行表征,结果表明GMA单体成功接枝到核桃壳上。进一步通过单因素实验法,获得核桃壳接枝GMA（WNS-g-GMA）的优化反应条件:4.0 g核桃壳粉,引发剂和核桃壳粉投入比为2.25,温度为10℃,GMA单体和核桃壳粉投入比为1.75,反应时间60 min。以HPEI为改性剂对获得的核桃壳接枝GMA做进一步功能化改性。分别采用FTIR、TGA、XRD、EDS和SEM等测试手段对HPEI改性核桃壳的结构进行表征,结果表明HPEI改性核桃壳成功制备。通过单因素实验法,获得HPEI改性核桃壳的优化反应条件:1.0 g核桃壳接枝GMA,1,4-二氧六环与蒸馏水的比例为5:2,温度为85℃,HPEI和核桃壳接枝物投入比为6.0,反应时间为30 h。通过动态吸附实验,考察了初始pH、吸附剂用量、吸附时间、吸附温度以及初始浓度等条件下HPEI改性核桃壳对Cu²⁺、Cd²⁺和Pb²⁺的吸附行为,确定了最佳吸附条件。进一步考察HPEI改性核桃壳对Cu²⁺、Cd²⁺和Pb²⁺的吸附动力学、等温吸附和吸附热力学,结果表明:吸附动力学方程均符合准二级动力学模型;吸附等温线均符合Langmuir模型。25℃下,HPEI改性普通核桃壳吸附剂对Pb²⁺、Cd²⁺和Cu²⁺的最大吸附容量分别为1250.00 mg/g、666.67 mg/g和588.24 mg/g。HPEI改性碱化核桃壳对Pb²⁺的最大吸附容量为1315.79 mg/g。吸附热力学结果表明吸附过程均是自发、吸热、熵增的过程。再生循环性能考察结果表明,5次循环实验后,吸附剂的吸附百分比仍然可达90%以上。