本研究以纤维素为原料，采用多元酸酐对其进行酯化改性，制备羧基化改性纤维素材料（Cell-COOH）。采用单因素实验对Cell-COOH的制备条件进行优化，对Cell-COOH的结构进行表征，并对其吸附性能及行为进行研究。结果表明，在纤维素与均苯四甲酸酐质量比1∶3、反应温度115℃、反应时间1.5　h的条件下，制备的Cell-COOH对20　mg/L苯丙胺溶液的平衡吸附量为34.59　mg/g;Cell-COOH对苯丙胺的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型，主要为单分子层化学吸附，吸附过程为自发的放热反应；同时，Cell-COOH经7次连续吸附-解吸循环实验后，对苯丙胺的吸附量可达到首次吸附的92.64%，具有良好的稳定性及可重复使用性能。