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本文依据羧基可与重金属离子结合的特点,将羧基引入到玉米秸秆中,设计合成了玉米秸秆丁二酸单酯及磁性衍生物。详细研究了合成条件,并考察了产物对重金属离子的吸附、分离和回收的能力。希望能够开发出具有应用前景的玉米秸秆化学品,提高其附加值,解决因玉米秸秆焚烧引起的资源浪费和环境污染问题。论文首先以丁二酸酐为改性试剂,通过酯化反应合成了含羧基的玉米秸秆丁二酸单酯(S-MS),通过红外、固体核磁对产物结构进行了表征。在最优反应条件下,产品羧基含量为5.8 mmol/g。以氨基功能化四氧化三铁(NH2-Fe3O4)为磁性原料,采用N,N,-二异丙基碳二亚胺(DIC)做催化剂,使S-MS与NH2-Fe3O4发生酰胺化反应,制备出磁性-玉米秸秆丁二酸单酯(M-S-MS)。在最优反应条件下,得到羧基量为4.2 mmol/g,氨基量为7.4×10-2mmol/g的产品。通过红外光谱对磁性产物进行了结构表征,采用VSM确定产物为顺磁性,饱和磁强度为21.3 emu/g,外加磁场在反应体系外作用10s后,产物可与反应液分离。分别将S-MS和M-S-MS碱化处理得到两种玉米秸秆基吸附剂(NaS-MS和M-NaS-MS),并将其与Cd(Ⅱ)溶液混合进行静态吸附研究。通过红外、X射线光电子能谱数据分析得出,该吸附过程为离子交换及络合反应过程。分别研究两种玉米秸秆基吸附剂吸附Cd(Ⅱ)的影响因素。当吸附时间为1 min时,NaS-MS的吸附量达95.5 mg/g-200.1 mg/g,而M-NaS-MS的吸附量达54.5 mg/g-71.1 mg/g;该吸附过程能够用Langmuir吸附等温模型更好地描述,在298 K,最大吸附量分别为196.1 mg/g和85.5 mg/g,通过D-R吸附等温模型所得出的平均吸附自由能及吸附动力学符合准二级动力学方程表明,该吸附过程为化学吸附；通过改变吸附温度获得了吸附热力学参数。采用5 mol/L NaCl溶液可将吸附剂再生,反复5次吸附-脱附后,吸附剂的吸附量未有较大改变,磁性吸附剂的磁强度也未受影响；采用高温灼烧的方法能够将被NaS-MS吸附的Cd(Ⅱ)以CdO的形式回收,回收率为97%。研究玉米秸秆吸附剂(NaS-MS)在镉镍双组份溶液中的竞争吸附。当溶液中Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的浓度均为1 mmol/L,初始pH=4-8,吸附温度为298 K,吸附剂投加量为0.6g/L,吸附1.5 h时,分离因子(SFCd(Ⅱ)/Ni(Ⅱ))值最大(8.6)。当吸附剂与镉镍溶液作用后,灼烧滤渣得到CdO和NiO的混合物,根据这两种氧化物与HCl的反应活性差异可以制备出Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)浓度相差较大的溶液,将竞争吸附结果用于该酸浸出液中,可将被吸附的Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)分离。将该方法用于分离模拟镉镍电池废水中的两种重金属离子,可将被吸附的Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)分别以CdO粉末和含99%的Ni(Ⅱ)溶液回收。