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染料废水污染已成为世界范围内最严重的环境问题之一。利用吸附剂处理染料废水,由于其吸附效果好,价格低廉,可再生等优点而备受关注,并且随着环保意识的提高,环境友好型天然材料成为染料吸附剂合成原料的理想选择之一。本文首先研究了纤维素接枝聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)。对于0.5g微晶纤维素,依次改变引发体系(过硫酸钾、过硫酸铵、硝酸铈铵、过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原引发体系、过氧化苯甲酰)、反应温度(45℃、50℃、55℃、60℃、65℃)、引发剂比例、引发时间(15 min、20 min、25 min、30 min、35 min)以及单体用量(0.5mL、1 mL、2mL、3mL、4mL)。实验结果显示,接枝率、接枝效率以及阳离子度都比较低。为获得高接枝率的阳离子型纤维素接枝聚合物,以过硫酸钾(KPS)为引发剂,通过自由基接枝聚合反应制备纤维素-接枝-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯{cellulose-graft-poly[2-(dimethylamino)ethyl methacrylate],Cell-g-PDMAEMA},随后通过纤维素接枝聚合物侧链上叔胺基与碘甲烷的亲核取代反应,获得季铵化纤维素-接枝-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酷{quaternized cellulose-g-poly[2-(dimethylamino)ethyl methacrylate],QD-Cell-g-PDMAEMA}。并利用 FT-IR、SEM、13C-NMR以及TG/DTG等分析方法对产物进行表征。通过吸附实验研究所制备的QD-Cell-g-PDMAEMA吸附剂对甲基橙溶液的吸附性能。实验结果表明,用0.5g微晶纤维素,当引发剂浓度为3.6g/L、单体用量为3 mL、反应温度为35℃、反应时间为5 h时,接枝率可达65.1%;当季铵化反应温度为35℃、碘甲烷与叔胺基基团比例为4:1时,季铵化程度达到最大为58.3%,相当于甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵[(2-methacryloyloxyethyl)trimethy1 ammonium chloride,DMC]接枝率达到38%,较文献报道提高35.7%。吸附实验结果表明,QD-Cell-g-PDMAEMA吸附剂在pH为3-10的范围内,对溶液中的甲基橙有良好的去除效果。当吸附剂在pH=6.97时,对溶液中甲基橙的去除率达到最大为99.30%,而在pH=10.00的溶液中,吸附速率最低,但去除率仍能保持89.26%。QD-Cell-g-PDMAEMA吸附剂对甲基橙溶液的吸附动力学更符合准二级动力学模型,对甲基橙的吸附可用Langmuir等温吸附模型进行拟合,由之推导获得最大吸附量(qm)为135.01 mg g-1,并与实际最大平衡吸附容量相符。本文研究表明,相较于纤维素接枝聚合DMC,在纤维素表面接枝聚合DMAEMA并进一步季铵化,是制备更高接枝率阳离子型纤维素接枝聚合物的一种比较有效的方法,所制备的QD-Cell-g-PDMAEMA,可作为有效的吸附剂,用于吸附污水中的阴离子型染料。