随着社会经济的不断发展,废水中有机污染物和重金属离子被直接排放到生态系统中,严重危害了人类健康和生物安全。在各种废水处理技术中,吸附法被认为是一种经济有效的方法。因此,寻找性能优异的吸附剂具有重要的实际意义。纤维素具有储量丰富、价格低廉、安全无毒、易于降解等优势,是制备环境友好吸附剂的最佳原料之一。然而,制备多孔纤维素微球还存在诸多问题亟待解决,如制备过程难于控制、工艺复杂和需要添加致孔剂等。针对这些有待改善的弊端,本论文选择以纤维素为原料,采用微流控与快速冷冻技术,制备了多种纤维素基微球,系统地研究了制备条件对微球结构和组成的影响,并考察了微球的吸附性能。主要研究内容如下:(1)以纤维素为前驱体,利用微流控液滴制备技术和快速冷冻致孔技术,成功制备出一种多孔纤维素微球(PCMS)。系统探究了微流控装置运行参数、溶剂类型和溶质浓度等条件对多孔微球形貌及微观结构的影响,并对多孔纤维素微球的吸附性能进行研究。借助扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、比表面积测定(BET)等手段进行了表征。结果表明,所制备的多孔纤维素微球具有比表面积较大、粒径大小均匀和结构形貌可精确调控等特点,同时对目标污染物刚果红表现出良好的吸附能力(qe=23.90 mg/g)。(2)利用化学沉淀法制备纳米羟基磷灰石,将其与纤维素溶液充分混合,采用微流控技术制备了纳米羟基磷灰石/纤维素复合微球(nHCMs)。使用X射线粉末衍射(XRD)、FTIR和SEM等表征手段分析了复合微球的化学组成及微观结构。在此基础上探究了纳米羟基磷灰石添加量、吸附时间、刚果红初始pH值和初始浓度对复合微球吸附性能的影响。实验结果表明,纳米羟基磷灰石成功制备并分布在多孔纤维素微球上,对刚果红染料具有较好的吸附性能(qe=97.82 mg/g),吸附过程更遵循拟二级动力学。(3)利用微流控技术合成了碳酸钙/纤维素复合微球,采用原位转化法,将碳酸钙/纤维素复合微球浸泡在磷酸盐缓冲溶液中形成纳米羟基磷灰石/纤维素复合微球(T-nHCMs),并使用XRD、FTIR等仪器进行表征。通过改变吸附剂添加量、吸附温度、吸附时间、刚果红初始pH值及初始浓度等,研究了不同条件对复合微球吸附效果的影响,进一步考察了复合材料的吸附动力学和吸附等温线模型,根据拟合结果探究T-nHCMs对刚果红的吸附机理。结果表明,该复合微球作为吸附剂对刚果红染料具有高效的吸附性能(qe=195.93 mg/g)且更符合拟二级动力学和Langmuir吸附等温线模型。