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重金属铅污染已成为我国突出的环境问题之一，我国于2011年出台的《重金属污染防治“十二五”规划》已将铅列为今后五年内的第一类重点防控对象。目前，有很多不同的方法被应用于处理水体中的铅，其中吸附法因其设备简单、操作方便、高效率等优点被广泛研究。在众多的吸附剂中，纳米二氧化钛和生物炭已被证实对水中铅离子具有良好的吸附效果。但这类纳（微）米级材料很容易流入到水体后在人体内蓄积，而因其具有生物毒性，对人体健康造成威胁;另外纳（微）米材料在工程应用上对工业设备要求较高，这在很大程度上限制了这类材料的实际应用。为有效解决这个难题，需要寻找一种稳定的对人体无害载体，可以负载（纳）微米材料。晶胶介质是一种具有超大孔结构、连续通道、优良的机械性能及溶胀性能的多孔聚合物，可以负载纳（微）米颗粒而不阻碍其传质过程。本文以晶胶介质为载体，将纳米二氧化钛和生物炭负载到晶胶介质上制备复合材料，研究了复合材料对水体中铅离子的吸附性能。主要研究内容如下: 晶胶介质的制备:经过优化反应条件，选择单体质量浓度为7％，单体、交联剂质量比为20∶1，在零下12度的反应环境下，通过冷冻-解冻的方法制备晶胶介质。在此条件下制备的晶胶介质具有相互连通的、孔径达到100μm以上的超大孔结构，这种多孔结构对处理水中的污染物有极大的作用。同时，它具有良好的机械性能和化学稳定性，是一种优良的载体。 晶胶介质功能化:通过嵌入纳（微）米离子将晶胶介质功能化。首先，为使纳（微）米材料均匀地负载在晶胶里面，需要制备能长时间保持分散性良好的、高浓度的二氧化钛和生物炭分散液。本研究使用聚丙烯酰胺絮凝剂为分散剂，用量为水含量的0.15％(m/v)，结合磁力搅拌的方法，制备了不同浓度的二氧化钛和生物炭分散液;其次，将单体交联剂等加入到二氧化钛和生物炭分散液里，依照制备晶胶介质的条件和方法制备了晶胶负载纳米二氧化钛和生物炭复合材料。通过电镜扫描、杨氏模量、溶胀性等表征方法对复合材料分别进行了表征和分析，结果表明这两种复合材料的孔径都能达到10-100μm，与晶胶具有相似的溶胀性能和机械性能，说明复合材料保持了晶胶介质的物理性能;另外热重、红外等分析结果表明二氧化钛和生物炭都成功地嵌入到了晶胶里面并分散均匀，二氧化钛和生物炭分散液浓度分别为6％和4％制备的复合材料其纳（微）米颗粒负载量达到最大，其中二氧化钛和生物炭的最大负载量分别为:87.6％和83.4％。 复合材料的吸附性能:为研究复合材料是否保持了负载在晶胶介质中的纳（微）米颗粒的活性，分别研究了这两种复合材料的对铅离子的吸附性能。研究结果表明这两种复合材料在pH4-7范围内都表现了很好的去除效果，去除率达到80％以上。采用Langmuir模型能很好地拟合晶胶负载纳米二氧化钛复合材料和纳米二氧化钛对铅离子的吸附，最大吸附容量分别为24.5 mg/g、24.04 mg/g，两者相接近;晶胶负载生物炭复合材料和生物炭对铅离子的最大吸附容量分别为133.16 mg/g、107.18 mg/g，复合材料高于生物炭，这些结果表明复合材料保持了纳（微）米粒子的活性。两种复合材料对铅离子的吸附行为都符合拟二级动力学方程。通过研究溶液pH对复合材料吸附铅离子的影响，分析了两种复合材料对铅离子的可能吸附机理。其中晶胶负载生物炭的吸附机理比晶胶负载纳米二氧化钛更复杂，晶胶负载纳米二氧化钛的吸附主要是二氧化钛表面的含氧基团与水中铅离子的化学吸附，而晶胶负载生物炭的吸附除了和表面含氧官能团的化学吸附外，生物炭中的芳香结构也能与铅离子形成作用，另外生物炭本身的微米孔对铅离子产生物理吸附。用晶胶作为载体既能利用晶胶介质优良的物理性能，又能保持负载颗粒的化学活性，成功的阻止了纳（微）米颗粒释放到环境中造成二次污染，增大了其在工程应用和工业操作中的可能性，说明晶胶是一种具有前景的载体。