本文采用改良共沉淀法制备磁性纳米粒子,然后用硅烷偶联剂KH570对磁性纳米粒子进行表面修饰,并将KH570改性磁性纳米粒子与功能性单体和聚乙烯基吡咯烷酮进行接枝共聚制备具有半互穿网络结构的磁性聚合物重金属离子吸附树脂,考察了聚合反应参数和吸附条件对磁性聚合物吸附树脂重金属离子吸附性能的影响,采用多种现代表征手段对磁性聚合物吸附树脂结构进行了表征,研究磁性聚合物吸附树脂的重金属离子吸附动力学和吸附热力学,考察磁性聚合物染料吸附树脂的解吸和循环再生利用性能,并初步探究磁性聚合物重金属离子的吸附机理,主要研究结果如下:1、SEM表征显示磁性聚合物具有三维网络结构,树脂表面不平整、具有大量的网孔和沟壑;VSM结果表明与磁性Fe₃O₄纳米粒子相比,KH570改性磁性纳米粒子和磁性聚合物吸附树脂的磁化强度值均有所降低,但依旧具有很高的磁性,表现为超顺磁性;磁性纳米粒子分散液和KH570改性磁性纳米粒子分散液均具有明显的丁达尔现象和快速的磁响应性。2.XRD表征表明经过硅烷偶联剂表面修饰和接枝聚合的磁性Fe₃O₄纳米粒子的晶型结构均未发生改变;FTIR表明KH570成功对磁性Fe₃O₄纳米粒子进行表面修饰,制备的磁性聚合物吸附树脂具有目标结构,TGA表明磁性聚合物吸附树脂具有较高的磁含量和热稳定性;。3、当引发剂用量为0.8%、交联剂用量为0.2%、丙烯酸/丙烯酰胺质量比为60:40、丙烯酸中和度为70%、PVP含量为12%、KH570改性Fe₃O₄磁性纳米粒子含量为20%时,制备的磁性聚合物吸附树脂对Cu²⁺吸附容量分别达到最大值。4、磁性聚合物吸附树脂重金属离子吸附容量随吸附时间呈现先快速增加后增幅趋缓趋势,60 min基本达到吸附平衡;随着pH的增大,重金属离子吸附容量先增后降;随着重金属离子初始浓度的增加,磁性聚合物吸附树脂重金属离子吸附容量呈先快速增大后趋缓的趋势,磁性聚合物吸附树脂重金属离子的吸附容量随温度的升高而降低。5、磁性聚合物吸附树脂重金属离子Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型。6、磁性聚合物吸附树脂对重金属离子解吸速率较快,解吸60 min达到解吸平衡,磁性聚合物吸附树脂Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺的解吸率分别达到了99%、98%和95%以上,表明磁性聚合物吸附树脂具有较好的解吸性能。经过5次循环使用,磁性聚合物吸附树脂重金属离子Cu²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺吸附容量分别达123.2 mg/g、90.2 mg/g和333.5 mg/g,分别达到重金属离子第一次吸附容量的75.6%、74.1%和71%,表明磁性聚合物吸附树脂具有较好的循环再生利用性能。