【摘 要】
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染料废水排放造成严重的环境污染,不仅危害了海洋和淡水资源,甚至对人类的生命健康也构成了严重威胁。近年来,“如何安全、高效去除水中有害物质”已成为各国科学家们关注的焦点。吸附去除法具有制备简单、价格低廉、吸附性能稳定等优点,被认为是去除地表水中有色污染物的最佳方法之一。纤维素是一种可再生的天然聚合物。纤维素基气凝胶具有比表面积大、孔间连通性好、吸附效率高等独特性能,且可以通过修饰功能基团提高其吸附容
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染料废水排放造成严重的环境污染,不仅危害了海洋和淡水资源,甚至对人类的生命健康也构成了严重威胁。近年来,“如何安全、高效去除水中有害物质”已成为各国科学家们关注的焦点。吸附去除法具有制备简单、价格低廉、吸附性能稳定等优点,被认为是去除地表水中有色污染物的最佳方法之一。纤维素是一种可再生的天然聚合物。纤维素基气凝胶具有比表面积大、孔间连通性好、吸附效率高等独特性能,且可以通过修饰功能基团提高其吸附容量和吸附速率,因此受到广泛关注。然而,纤维素分子中含有大量羟基,在链间和链内形成氢键,该结构导致纤维素具有良好的稳定性和韧性,也使得溶解更为困难。本论文主要开展了两部分研究工作:一、以高分子量棉纤维素为研究对象,研究60Coγ射线辐照处理对高分子量棉纤维素理化性能的影响;再采用60Coγ射线辐照技术,在高分子量棉纤维素上接枝功能小分子,制备酰胺化纤维素气凝胶,研究其对染料废水的净化作用。（1）高能60Coγ射线辐照对高分子量棉纤维素理化性能的影响。与未经辐照的原始棉纤维素相比,经50-k Gy剂量的60Coγ射线辐照后,高分子量棉纤维素的结晶率降低35.90%,溶解度提高5.54%,粘均分子量降低64.49%。（2）酰胺化高分子量棉纤维素气凝胶的制备及其对染料废水的净化。采用60Coγ射线辐照技术,一步在高分子量棉纤维素上接枝2-甲基丙烯酰胺;经优化实验,酰胺化高分子量棉纤维素的制备最佳工艺为:辐照剂量40-k Gy,2-甲基丙烯酰胺与高分子量棉纤维素质量比1/10;最佳工艺下,纤维素表面酰胺取代度为0.037;以最优配比下产物制备酰胺化纤维素气凝胶,比表面积为70.304 m~2/g,Zeta电势pH值为6.02,压缩模量达到1.84 k Pa;在pH值为6时,对AG 50和AB 1的饱和吸附容量分别为398.8 mg/g和454.4 mg/g;经10次循环使用后气凝胶对两种染料的去除率依然高于85%。可见,本实验制备的酰胺化纤维素气凝胶在地表水环境（pH值5-8）中具有较高的吸附容量、良好的机械性能和重复使用性。二、以两种生物质材料纤维素和壳聚糖为原料,采用交联反应技术制备一种用于处理地表水环境中有机染料的绿色气凝胶吸附剂。（1）经优化实验,交联壳聚糖/纤维素气凝胶的制备最佳工艺为:壳聚糖与纤维素质量比1/4,戊二醛浓度0.15%;最优配比下制备的交联气凝胶比表面积为132.67 m~2/g,Zeta电势pH值为5.75。（2）在pH值为5时,对AB 93和AB 1的饱和吸附容量分别为246.98 mg/g和317.24 mg/g;经10次循环使用后气凝胶对两种染料的去除率依然高于85%。可见,本实验制备的交联壳聚糖/纤维素气凝胶具有高效、稳定且多次从地表水环境（pH值5-8）中处理有机染料的能力。
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