随着资源、能源和环境问题的日益严峻,开发可再生的木质纤维为原料,制备环境友好型的生物质基化学品用于水体中重金属离子的吸附,具有重要的研究意义。本论文以[BMIM]Cl离子液体为溶解体系,分别以α-纤维素、木聚糖为原料,在溶解状态下引入功能化改性官能团与其他材料,制备了磺化纤维素凝胶、磁性磺化纤维素微球以及木聚糖基功能化修饰微球,考察了这几种吸附材料在不同条件下吸附Cu2+的性能,并对吸附过程的机理进行探究,使用不同表征手段对微观结构与化学性质机进行表征,主要研究内容如下:（1）使用溶胶-凝胶法成功在乙醇中制备磺化纤维素凝胶（SCG）。通过探究在不同条件下制备SCG,得出在80℃的反应温度下,加入三氧化硫吡啶复合物与纤维素的质量比例为1:1,反应时间为45 min,SCG的得率最大。SCG的最佳吸附条件为,p H为6、Cu2+初始质量浓度为100 mg/L的溶液中吸附60 min,最大吸附量为32.7mg/g。整个吸附过程能够用准二阶动力学方程与Freundlich模型描述。表征分析结果表明在离子液体溶解过程中,纤维素大分子间的氢键被损坏,成功嫁接SO3-Py,SCG具有粗糙的表面结构,有利于吸附的进行。（2）将Fe3O4纳米颗粒与磺酸基团引入溶解的α-纤维素溶液中,成功制备具有应用潜力的纤维素微球。通过预实验,得出制备微球的最佳条件。加入MSCB质量与Cu2+溶液体积的最佳比例为1:3。吸附结果表明,当溶液p H值为6、Cu2+初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间为90 min时,MSCB对Cu2+吸附效果最好,最大吸附量为87.64 mg/g,二次利用效率达到84%以上。MSCB对Cu2+的吸附过程符合准二阶动力学方程与Temkin吸附等温线模型描述,揭示其吸附机理为非均匀结构的多层化学吸附,且易于吸附重金属。表征分析结果表明在离子液体溶解过程中,纤维素大分子间的氢键被损坏,成功引入SO3-Py与纳米Fe3O4颗粒,提升内部接触面积,提高微球的机械强度。（3）以木聚糖为原料,[BMIM]Cl作为溶剂,使用滴入法制备了两种木聚糖基功能化改性微球。Cu2+溶液p H值为6、初始质量浓度为100 mg/L时,SXB与MSXB的吸附效果最好,达到最大吸附量的时间分别为150和90 min,最大吸附量分别为26.71和43.82 mg/g。吸附过程都符合准二阶动力学方程与Freundlich等温模型的描述,表明其吸附机理为异质结构的多层化学吸附。表征分析结果表明使用滴入法制成的两种微球呈现出完整的球状,粒径分布为1.5 mm～2 mm。并且球体内部形成复合多孔结构,提高反应接触面积,吸附能力强。