随着我国现代化进程的加快及社会经济的快速发展，我国水体重金属污染状况越来越严重，近些年，我国相继出现多起河流重金属污染事件。重金属具有高毒性、持久性及难降解性等特点，在水环境乃至整个水生生态系统中易被生物蓄积、放大，从而对人类健康造成严重威胁。因此，水体中重金属污染物的去除至关重要。　　吸附法是水体中重金属去除的有效方法，但传统的吸附剂却存在吸附效率低且回收困难等特点，容易造成二次污染，因此，对于吸附法而言，吸附剂的选择至关重要。本课题的研究目的是为了寻求一种既能高效吸附水体重金属又能实现回收再利用的重金属吸附剂。磁性Fe3O4纳米颗粒以其比表面积大且具有超顺磁性等特点，是高效吸附剂的首选，然而，裸露的Fe3O4纳米粒子容易产生聚合现象，且易被酸化和氧化，因此，本研究考虑在Fe3O4表面包覆一层活性炭保护层，活性炭一方面易进行表面修饰，另一方面在酸性和碱性条件下能保持稳定。研究表明，锆化复合材料对水体中重金属具有良好的去除效果。因此，本文合成了以磁性Fe3O4为核，以活性炭为保护层复合材料Fe3O4@C，再以硝酸锆为锆源，对磁性材料进行表面功能化，制备锆化碳基磁性纳米复合材料，然后通过TEM、XRD、XPS、XRF、VSM等对合成材料的结构、组成及表面特性进行表征，并研究其对水体中重金属铅和镉的吸附性能，具体结论如下:　　(1)以FeCl3·6H2O为铁源，采用溶剂热法成功合成了磁性纳米材料Fe3O4，再以葡萄糖为碳源，通过溶剂热法成功合成了碳基复合材料Fe3O4@C，最后以Zr(NO3)4·5H2O为锆源，采用沉淀沉积法将Fe3O4@C进行表面修饰，最终形成了锆化碳基磁性纳米复合材料Fe3O4@C-Zr，根据Fe3O4@C与Zr(NO3)4·5H2O混合时的不同配比，分别合成了不同氧化锆负载量的锆化碳基磁性纳米复合材料，按照氧化锆含量从低到高依次记为Fe3O4@C-ZrA、Fe3O4@C-ZrB及Fe3O4@C-ZrC。　　(2)对合成材料进行TEM、XRD、XRF、XPS以及VSM的表征，表征结果表明:材料具有规则的球形结构，粒径约为300nm;铁核的晶型结构为反尖晶石结构;材料氧化锆负载量越大，表面积越大，孔径越小;材料具有很好的超顺磁性，能够在外加磁场的作用下实现快速分离。　　(3)不同负载量的材料Fe3O4@C-ZrA、Fe3O4@C-ZrB、Fe3O4@C-ZrC对水体中重金属铅的吸附性能研究结果表明:吸附更符合Freundlich吸附等温模型，吸附行为属于优惠型吸附，氧化锆负载量越大，吸附量越大;三种材料对重金属铅的吸附过程均符合准二级动力学模型，吸附过程受化学吸附控制，氧化锆的负载量越大，吸附速率越慢;材料Fe3O4@C-ZrB对铅的吸附量随着pH的升高而增大，离子强度的存在降低了材料对铅离子的吸附效果，离子强度越大，影响作用越大;材料在酸性条件下脱附再生6次后仍具有良好的吸附效果，具备较高的吸附再生能力。　　(4)不同负载量的材料Fe3O4@C-ZrA、Fe3O4@C-ZrB、Fe3O4@C-ZrC对水体中重金属镉的吸附性能研究结果表明:三种材料对重金属镉的吸附更符合Freundlich吸附等温模型，吸附行为属于优惠型吸附。氧化锆负载量越大，吸附量越大。材料对不同初始浓度的重金属镉的吸附过程均符合准二级动力学模型，吸附过程受化学吸附控制，镉的初始浓度越大，吸附速率越慢;材料对镉的吸附量随着pH的升高而增大;Na+和Mg2+的存在都降低了材料对镉离子的吸附效果，且影响大小为Na+＜ Mg2+，浓度越大，影响越显著。材料在酸性条件下脱附再生6次后仍具有良好的吸附效果，具备较高的吸附再生能力。