近年来,各行业的快速发展给我们带来了巨大的经济效益,但也对我们的生存环境带来了许多负面影响。重金属离子通过不同的途径进入到空气和环境中,通过植物和生产不断富集,形成重金属污染。重金属具有毒性,少量重金属离子就可以使机体代谢产生紊乱,引发疾病,乃至死亡。因此,对于处理重金属污染的研究已经得到大家普遍的关注,含有重金属的废水必须经过处理以后才可以排放。处理重金属废水有多种方法。但很多技术的应用受到了工艺和经济的限制。吸附法所采用的吸附材料一般具有较高的比表面积或有特殊官能团,能对水中的重金属离子进行吸附。采用吸附法处理重金属废水,工艺简单、效率高、耗能低、无二次污染、投资费用低,被认为是处理重金属废水最有应用前景的方法。玉米秸秆和芦苇来源相当丰富,并且他们的热值比较低、营养含量也不高,大量的玉米秸秆被焚烧或丢弃,造成极大浪费。玉米秸秆和芦苇具有生物亲和性和可降解性,较大的比表面积、发达的微孔结构和丰富的表面官能团使其具有一定的吸附性能,经过改性剂处理原料之后,可增加生物吸附剂的吸附能力。本文以玉米秸秆和芦苇为原料,利用简单高效的吸附法对水溶液中的重金属离子进行吸附。本研究分别利用亚硫酸钠、红液和氢氧化钠来改性玉米叶、玉米秆芯、玉米皮、芦苇叶、芦苇秆。并分别对Pb2+、Cr3+、Cd2+重金属离子进行吸附实验。探索出最佳吸附剂和最佳改性剂。实验分析得到的最佳改性剂为NaOH溶液,吸附Pb2+和Cr3+的最佳吸附原料是玉米叶,吸附Cd2+的最佳吸附原料是芦苇叶。1.实验结果表明,改性时间、改性温度、NaOH浓度、吸附时间和吸附剂量对重金属吸附都有影响。对于吸附50mL、250mg/L的上述三种重金属离子,最佳NaOH的质量浓度为0.7%,最佳吸附剂量为1.6g。不同的是,对于处理Pb(Ⅱ),玉米叶的最佳改性温度为80℃、改性时间为50min、吸附时间为45min,改性后吸附率能达到99.79%;对于吸附Cr(Ⅲ),玉米叶的最佳改性温度为65℃、改性时间为30min、吸附时间为90min,改性后吸附率可达96.10%:对于吸附Cd(Ⅱ),芦苇叶的最佳改性温度和时间分别为20℃和20min,吸附90min即可饱和,最佳吸附率能达到95%以上。2.通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和BET 比表面积和孔径分析仪对改性前后的原料结构进行了表征。研究表明:NaOH改性改变了玉米叶和芦苇叶原来的化学结构,使原有的基团发生了改变,可能是原料结构中羧酸和羰基的双键以及芳香环参与了化学反应,双键发生断裂,使得参与吸附过程的羟基增加,使吸附性能有所提高。并且玉米叶和芦苇叶表面并不均匀,遍布大大小小的孔径,比表面积比较小。经NaOH改性后,两种材料表面有明显的褶皱,表面变得更加粗糙,比表面积明显变大,玉米叶的比表面积由原来的5.7564m2/g增大至11.1625m2/g,芦苇叶的比表面积由原来的6.3897m2/g增大至13.4156m2/g,增大了与重金属离子的接触面积。综合分析表明经NaOH改性后,玉米叶和芦苇叶的吸附率显著提升。