粉煤灰是燃煤电厂的一种固体废弃物,排放量巨大。其大量堆存将导致大气、土壤和地下水污染,是当前我国重点处理的固废物之一。2018年我国粉煤灰综合利用率为71%,然而其利用途径主要集中于建筑、生产回填等初低级价值领域。我国内蒙古、山西等地存在的一种高铝煤炭资源,燃烧后产生的粉煤灰中氧化铝含量超过40%,是一种潜在的铝硅资源。镉是铅锌冶炼废水中一种典型的有毒重金属环境污染物。吸附法可有效处理水中的镉污染,吸附剂的选择至关重要。介孔材料被广泛应用于吸附领域,但是制备介孔材料的原料价格高昂,限制了其在吸附领域广泛应用,而寻找廉价原料可以有效解决这个问题。基于上述现状,本论文提出以高铝粉煤灰为廉价原料,提取其中硅、铝资源制备介孔材料并将其用于吸附去除水中的Cd（Ⅱ）。粉煤灰中铝、硅元素主要以莫来石相(Al₆Si₂O₁₃)存在,化学性质稳定,碱熔融法可以高效活化粉煤灰,将其中的莫来石相转化为易与酸反应的硅酸钠、钠长石等。故本论文以碳酸钠为活化剂,采用碱熔融法活化内蒙古高铝粉煤灰,酸浸提取其中硅、铝资源,制备铝基、硅基和硅铝基三种介孔材料,并将其作为吸附剂应用于水中Cd（Ⅱ）的吸附去除研究,结合物相结构、孔径分布和微观形貌等表面性质的表征,得到以下结论:（1）利用HNO₃/HCl溶液浸提粉煤灰活化产物中的铝资源,以P123为模板剂,采用共沉淀法制备了介孔铝基材料。发现,相同条件下,HNO₃溶液浸提制备的介孔氧化铝吸附去除水中Cd（Ⅱ）的性能明显优于HCl溶液浸提制备的介孔氧化铝,其中又以600℃煅烧得到的介孔铝基吸附剂（N/Al₂O₃-600）表现最佳,15 min内就达到了99.88%的吸附率（初始Cd（Ⅱ）浓度为20 mg/L）,吸附容量达25 mg/g,且该吸附剂p H适应范围宽,在水体p H值为2～7范围内均表现出优良的吸附性能,其吸附动力学曲线符合准二级动力学模型,吸附反应属于化学吸附。表征发现,N/Al₂O₃-600的比表面积达201 m²/g,介孔孔道较有序,平均孔道为6.5 nm,且其上还分布着Fe、Ca、Ti等元素。可能是由于粉煤灰中的Fe、Ca、Ti元素通过酸浸伴随铝液进入铝基材料;吸附Cd（Ⅱ）后,Al、Fe、Ti元素的化学位移均有变化,故推测γ-Al₂O₃、Al₂O₃、Fe₂O₃和Ti₂O₃都是Cd（Ⅱ）吸附的活性物种。（2）以上述HNO₃提铝后所得氧化硅滤渣为硅源,以CTAB为模板剂采用水热法合成了大比表面积的介孔硅基材料。考察了晶化温度的影响,发现90℃下晶化得到的介孔硅基吸附剂（Si O₂-90）对水中Cd（Ⅱ）的吸附性能最佳,30 min内吸附率为99.48%（初始Cd（Ⅱ）浓度为20 mg/L）,吸附容量达到42 mg/g,Si O₂-90吸附剂在p H为3～7的范围内吸附性能优良,对水中Cd（Ⅱ）的吸附动力学曲线符合准二级动力学模型,属于化学吸附。表征发现,Si O₂-90的孔道呈海绵状,具备535 m²/g的比表面积和1.0 cm³/g的孔体积,同样观察到其上还存在着Al、Ti等物种,对Cd（Ⅱ）的吸附起活性作用。（3）将粉煤灰活化产物用盐酸处理,加入P123模板剂使之与溶液中的铝组分作用,采用共沉淀法将铝沉淀到氧化硅上形成硅铝复合吸附剂。考察了盐酸的加入量对材料的影响,发现盐酸加入量为10 ml时制备的硅铝复合吸附剂（Si-Al-10）对Cd（Ⅱ）的吸附效果最好,30 min内吸附率可达99.63%（初始Cd（Ⅱ）浓度为20 mg/L）,吸附容量为23.6 mg/g,吸附液p H为3～7范围内Si-Al-10对水中Cd（Ⅱ）的吸附性能优良,吸附动力学曲线符合准二级动力学模型,属于化学吸附。表征发现,Si-Al-10的比表面积为192 m²/g,其表面呈坑洼状,有明显孔道结构,以氧化铝和氧化硅为主要成分,有钠长石相存在,说明氧化铝和氧化硅之间有较强相互作用。综上可知,利用高铝粉煤灰为制备的3种介孔材料对水中Cd（Ⅱ）的吸附,均具有吸附速率快,吸附效率率高,p H适用范围广的特点,对低Cd（Ⅱ）浓度废水中的Cd（Ⅱ）有优异的吸附去除效果,有较好的应用前景。