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随着全球生态环境的恶化以及煤炭、石油等化石资源的不断减少，各国日益重视对天然可再生生物质资源的开发利用。其中天然多糖类大分子资源丰富、价格低廉、可生物降解且对环境无毒，以其为原料开发研制的材料已广泛应用在医学、环境、食品、化工等多个领域。 海藻酸钠是一种来源于褐藻细胞壁的多糖，结构上由β-D-甘露糖酸酸(M)和α-L-古洛糖酸酸(G)通过(1-4)糖苷键链接而成。海藻酸钠的分子量以及分子中的G、M片段的相对含量是影响其性能的两个重要因素。 本论文首先对大分子海藻酸钠产品进行降解，从中分离获得富含G片段的小分子海藻酸(LG-HA)产物。以LG-HA为多元醇原料，以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为交联剂，制备出新型海藻酸钠基聚氨酯材料(PF-SA)。然后分别以PF-SA作为水中亚甲基蓝(MB)和Cu2+离子的吸附剂，进行了一系列的静态吸附实验，探讨材料作为新型绿色污水处理剂的可能性。利用PF-SA为载体材料，采用溶液浸渍法制备了载铜材料PF-CuA和载铁材料PF-FeA，并分别以PF-CuA作为苯酚羟基化反应的催化剂，以PF-FeA作为催化降解含苯酚废水的类Fenton氧化体系的光催化剂，进行了一系列的催化实验，探讨PF-SA作为新型绿色催化剂载体材料的可能性。通过实验结果，得出如下结论: 1、以分子量在10000左右、M/G=1.4的LG-HA为原料，在二甲基亚砜(DMSO)中与HDI进行交联反应，可以制备出结构比较均匀的PF-SA产物。通过调整HDI的用量、LG-HA溶液的浓度以及产物的干燥方式等参数，可以获得具有致密块体结构或者具三维联通多孔结构的PF-SA。 2、PF-SA材料对水溶液中MB具有良好的吸附性能。其中具有三维联通多孔结构的PF-SA材料具有更好的吸附效果。此外吸附剂的添加量、吸附温度、MB溶液的初始浓度、MB溶液的初始pH值、吸附时间等参数都会影响到吸附效果。优化条件下，材料对MB的去除率可高于99％，平衡吸附量可高达1000mg/g。相比较而言，拟二级反应动力学模型以及Langmuir等温线模型更能真实地反映吸附机理。热力学计算表明吸附是一个自发的吸热过程。PF-SA材料吸附结束后仍能保持其原有的形态结构，不造成二次污染，而且可以通过脱附进行再生。 3.PF-SA材料对水溶液中Cu2+具有良好的吸附性能。其中具有三维联通多孔结构的PF-SA材料具有更好的吸附效果。除温度因素外，吸附剂添加量、Cu2+初始浓度、溶液pH值以及吸附时间等参数都会影响到吸附效果。在优化条件下，平衡吸附量可达83.8 mg/g，Cu2+的最高去除率可超过90％。相比较而言，拟二级反应动力学方程以及Langmuir等温线模型更能真实地反映Cu2+在PF-SA上的吸附机理。 4、催化活性成分Cu2+离子在PF-CuA上具有良好的分散性，且其负载量可以在较宽范围内进行调整。在相同的反应条件下，PF-CuA与大分子海藻酸铜(Cu-Alg)催化剂的催化剂活性无本质区别，但反应结束后，Cu-Alg微球完全破损，形成了大量的泥状沉淀，而PF-CuA仍能保持其基本完整的块体形状，显示出更好的稳定性，而且PF-CuA催化剂的稳定性还可以通过氧化改性得到进一步提高。 5、催化活性成分Fe3+离子在PF-FeA上具有良好的分散性，且负载量可以在较宽范围内进行调整。在优化条件下，苯酚氧化去除率可以超过80％。相同的反应条件下，大分子海藻酸铁(Fe-Alg)与PF-FeA的催化活性无本质区别，但PF-FeA显示出更好的使用稳定性，而且PF-SA载体的交联程度越高，催化剂的稳定性越好，交联程度为1/1、1/2和1/3的PF-FeA催化剂在反应结束后仍能保持其较完整的块体形状;而离子交联型催化剂Fe-Alg微球在反应结束后则会有不同程度的破损。