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基于纳米材料比表面积大，磁性材料可回收避免二次污染的特点，采用沉淀法制备磁性纳米Fe3O4，并对纳米Fe3O4进行羊毛水解碱液和壳聚糖改性获得纳米Fe3O4-有机物复合的纳米磁性材料。通过改性来改善纳米Fe3O4的外观大小和内部结构，同时提高Fe3O4对水中铜离子的吸附能力。
首先，以一定浓度氢氧化钠、在一定温度下溶解一定量羊毛纤维。以氯化铁和氯化亚铁为铁源，氢氧化钠为沉淀剂制备纳米Fe3O4的过程中，加入不同体积经氢氧化钠溶解的羊毛纤维溶液。采用单因素分析方法对加入羊毛水解液的体积进行优化，优化出对铜离子吸附能力最强的Fe3O4所对应加入羊毛碱液的体积。其次，用硅烷偶联剂对沉淀法制备的Fe3O4粉体进行偶联改性处理，将经偶联处理的磁性纳米粉体放入降解好的壳聚糖溶液中进行壳聚糖改性。然后借助扫描电镜、透射电镜、X射线能谱、X射线衍射、比表面积、热重等分析测试手段对Fe3O4、羊毛改性Fe3O4和壳聚糖改性Fe3O4的物相、结构、形貌和成分进行了表征，使用振动样品磁强计测定了改性和未改性Fe3O4的磁性能。最后使用紫外-可见分光光度计测定了改性前后Fe3O4对铜离子的吸附能力、吸附等温、吸附动力、吸附热力学等吸附性能。测试结果表明：
(1)加入羊毛水解碱液之后会提高Fe3O4对铜离子的吸附能力。不同体积的羊毛水解碱液对Fe3O4吸附能力会有不同程度的提高，经测试发现当加入60mL羊毛水解碱液时，改性Fe3O4对铜离子吸附能力最强，比未改性Fe3O4对铜离子的去除率高出40%。
(2)经壳聚糖改性之后的Fe3O4对铜离子的去除率比未改性Fe3O4高出25%。
(3)Fe3O4经羊毛水解碱液改性后在其内部出现了N和S元素。
(4)经羊毛水解碱液和壳聚糖改性之后颗粒尺寸与未改性Fe3O4颗粒尺寸均在纳米级别；改性之后Fe3O4的BET比表面积、t-Plot微孔体积、BJH吸附平均孔径、脱附平均孔径均减小。
(5)经羊毛水解碱液和壳聚糖改性的纳米Fe3O4对铜离子的吸附符合Freundlich等温吸附模型和准二级吸附动力学。
(6)经羊毛水解碱液和壳聚糖改性的纳米Fe3O4吉布斯自由能变化小于0，焓变和熵变均大于0。
首先，以一定浓度氢氧化钠、在一定温度下溶解一定量羊毛纤维。以氯化铁和氯化亚铁为铁源，氢氧化钠为沉淀剂制备纳米Fe3O4的过程中，加入不同体积经氢氧化钠溶解的羊毛纤维溶液。采用单因素分析方法对加入羊毛水解液的体积进行优化，优化出对铜离子吸附能力最强的Fe3O4所对应加入羊毛碱液的体积。其次，用硅烷偶联剂对沉淀法制备的Fe3O4粉体进行偶联改性处理，将经偶联处理的磁性纳米粉体放入降解好的壳聚糖溶液中进行壳聚糖改性。然后借助扫描电镜、透射电镜、X射线能谱、X射线衍射、比表面积、热重等分析测试手段对Fe3O4、羊毛改性Fe3O4和壳聚糖改性Fe3O4的物相、结构、形貌和成分进行了表征，使用振动样品磁强计测定了改性和未改性Fe3O4的磁性能。最后使用紫外-可见分光光度计测定了改性前后Fe3O4对铜离子的吸附能力、吸附等温、吸附动力、吸附热力学等吸附性能。测试结果表明：
(1)加入羊毛水解碱液之后会提高Fe3O4对铜离子的吸附能力。不同体积的羊毛水解碱液对Fe3O4吸附能力会有不同程度的提高，经测试发现当加入60mL羊毛水解碱液时，改性Fe3O4对铜离子吸附能力最强，比未改性Fe3O4对铜离子的去除率高出40%。
(2)经壳聚糖改性之后的Fe3O4对铜离子的去除率比未改性Fe3O4高出25%。
(3)Fe3O4经羊毛水解碱液改性后在其内部出现了N和S元素。
(4)经羊毛水解碱液和壳聚糖改性之后颗粒尺寸与未改性Fe3O4颗粒尺寸均在纳米级别；改性之后Fe3O4的BET比表面积、t-Plot微孔体积、BJH吸附平均孔径、脱附平均孔径均减小。
(5)经羊毛水解碱液和壳聚糖改性的纳米Fe3O4对铜离子的吸附符合Freundlich等温吸附模型和准二级吸附动力学。
(6)经羊毛水解碱液和壳聚糖改性的纳米Fe3O4吉布斯自由能变化小于0，焓变和熵变均大于0。