纤维素是地球上最为丰富的天然可再生资源,它是一种具有多孔和比表面积大的高分子聚合物,因此具有一定的亲和吸附性,但天然纤维的吸附能力并不是很强,必须通过改性才能成为性能良好的吸附材料。本论文以棉纤维为原料,利用漆酶/TEMPO绿色催化体系将纤维素C6伯羟基氧化为醛基,再与天冬氨酸发生席夫碱接枝反应,制备出新型的天冬氨酸-纤维素吸附材料,并且探索其对重金属离子的吸附行为。首先,通过漆酶/TEMPO氧化体系对纤维素进行选择性氧化,使得纤维素C6位的伯羟基被氧化成醛基,采用单因素实验的方法确定其最佳氧化条件;然后利用氧化纤维素C6位醛基和天冬氨酸的氨基发生席夫碱接枝反应,同时进行工艺优化,制备出天冬氨酸-纤维素吸附材料。结果表明:获得氧化纤维素的醛基最大量的氧化条件:TEMPO用量0.20g/g绝干浆,漆酶用量为0.30mL/g绝干浆,反应时间为12h,反应温度为30℃,利用电导滴定法测得氧化纤维素中醛基的含量为328mmol/kg;席夫碱接枝反应的最优条件是反应时间4 h,反应温度为60℃。其次,采用红外吸收光谱法对纤维素原样,氧化纤维素以及接枝产物进行结构表征,结果显示:氧化纤维素的红外吸收曲线在波数为2720 cm-1和1720 cm-1处出现了明显的-CHO特征吸收峰,可见漆酶/TEMPO体系将纤维素C6位的伯羟基氧化为醛基;而接枝产物的红外吸收曲线中醛基特征峰消失,在1638 cm.1处出现了新的吸收峰,归属于-C=N-的伸缩振动,这是席夫碱的特征官能团,表明天冬氨酸的-NH2和氧化纤维素上的-CHO发生了席夫碱接枝反应。利用扫描电镜观察发现,氧化纤维素的表面有明显的刻蚀迹象;而接枝产物表面粗糙,有沉积物附着在纤维表面。采用全自动凯氏定氮仪测得样品的含氮量,并通过公式计算出接枝产物中天冬氨酸的含量为5.28%。热重分析说明接枝产物的热稳定性良好。最后,对所制备的新型纤维素基吸附材料进行应用探索,以重金属镍离子(Ni2+)为模型物,通过原子吸收分光光度计对其进行吸附性能测试,探讨了镍离子初始浓度和吸附时间对吸附过程的影响。结果表明:与纤维素原样相比,制备的新型吸附剂对Ni2+的吸附能力大幅提高,平衡吸附量达到9.48 mg/g,相比纤维素原样提高了 8倍。吸附等温线拟合结果较好地符合Langmuir模型;吸附动力学研究数据表明制备的天冬氨酸-纤维素吸附剂对Ni2+的吸附过程符合准二级动力学模型。本研究不仅拓展了纤维素的应用领域,而且在解决重金属处理方面也具有重要的意义。