由于非降解性和生物累积效应,重金属离子会对生态系统、环境和人类健康造成永久性污染。许多方法,如化学沉淀、离子交换、膜分离、电解、溶剂萃取和吸附法被用来去除废水中的重金属离子。其中,吸附法设计简单、操作方便和效率高效,是一种最显著最经济的方法。壳聚糖（CS）是一种天然多糖,具有许多内在优点,如无毒性、含量丰富、生物相容性和可生物降解性。由于壳聚糖链上存在大量的活性氨基和羟基,壳聚糖以及其衍生物已被广泛用作吸附剂去除重金属离子。辉光放电电解等离子体（GDEP）是一种非平衡等离子体,可以在水溶液中产生大量的活性物质,如H·、HO·、O·、HO₂·和H₂O₂,这些活性物质会引发接枝聚合反应。本论文利用GDEP技术合成了三种壳聚糖基吸附剂,并研究了其对重金属离子的吸附性能。主要内容如下:第一章为了改善壳聚糖在酸性介质中的溶解度和扩大其应用范围,对壳聚糖进行化学改性很有必要。本章综述了各种方法如化学试剂、辐射、辉光放电电解等离子体引发制备壳聚糖基吸附剂的优点和不足,介绍了几种常见的接枝基团如羧基、氨基、巯基、硫脲、醚键等,也讨论了pH和吸附时间对吸附量的影响,以及吸附动力学、热力学、选择性和可重复利用性等性能测试。第二章通过GDEP技术成功合成CS/PEG/PAA吸附剂,并应用于选择性吸附Pb²⁺。GDEP引发的接枝共聚机理被提出,CS/PEG/PAA吸附剂的结构、热稳定性和微观形貌通过FT-IR、TG/DTG和SEM表征,溶液的pH和接触时间对单组分吸附的影响也被研究,竞争吸附Pb²⁺和Cd²⁺分别在等质量浓度和等摩尔浓度下进行。此外,吸附剂的可重复利用性也被详细研究。结果显示,CS/PEG/PAA吸附剂对Pb²⁺和Cd²⁺的最大吸附量分别为431.7和265.0 mg g^-1;对Pb²⁺的单组分吸附、双组份吸附和第4次解吸都符合动力学准二级模型;与Cd²⁺共存的情况下,CS/PEG/PAA吸附剂对Pb²⁺具有良好的选择性;吸附剂在EDTA-4Na溶液中显示出良好的重复利用性。第三章利用GDEP技术一步在水溶液中成功合成CS/P（AMPS-co-AA）吸附剂,研究了吸附剂在HNO₃、EDTA-2Na和EDTA-4Na溶液中的重复利用性,在等质量浓度和等摩尔浓度下研究了吸附剂对重金属离子的竞争吸附。此外,通过XPS研究了吸附剂对Pb²⁺的吸附机理。结果显示,最佳吸附pH为4.8,60 min达到吸附平衡;吸附符合准二级动力学模型;CS/P（AMPS-co-AA）吸附剂对Pb²⁺、Cd²⁺、Co²⁺、Cu²⁺和Ni²⁺的吸附量分别为673.3,358.3,176.7,235.0和171.7 mg g^-1;吸附剂在0.015 mol L^-1 EDTA-4Na溶液中具有优异的重复利用性。此外,在竞争吸附研究中,等摩尔浓度下实施并比较摩尔吸附量更合理,吸附剂对Pb²⁺具有良好的吸附选择性。XPS分析表明,CS/P（AMPS-co-AA）对Pb²⁺的吸附存在N与Pb²⁺的配位作用和Na⁺与Pb²⁺的离子交换作用。第四章一种绿色简单的GDEP技术被用来合成CS/ATP/P（AA-co-AMPS）多孔聚合物。CS/ATP/P（AA-co-AMPS）吸附剂对Pb²⁺、Cd²⁺、Co²⁺和Cu²⁺的最佳吸附pH为4.8,60 min达到吸附平衡;吸附符合准二级动力学模型;对Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺和Co²⁺的最大吸附量分别为500.0、301.7、180.0和151.7 mg g^–1;在与Cd²⁺、Co²⁺和Cu²⁺共存的情况下,多孔聚合物对Pb²⁺具有良好的选择性,且在2.0 g L^–1 EDTA-4Na溶液中具有较好的重复利用性。CS/ATP/P（AA-co-AMPS）可以作为一个非常有前途的吸收剂分离、净化及在水溶液中选择吸附Pb²⁺。