近年来,由于工业的发展,水环境遭到了严重的污染,尤其是重金属废水污染,水体中的重金属离子对人体和生态环境都造成了严重的影响。传统的废水处理方法不仅成本高,而且在一定程度上会对环境造成二次污染,因此亟需研发一种更加高效环保的废水处理方法。聚丙烯非织造布强度高、耐酸碱、耐腐蚀、化学稳定性好,已经被广泛用作一种过滤材料。但是因为其缺少极性基团,所以亲水性较差,这严重降低了聚丙烯非织造布的过滤效率,限制了应用范围。另外,壳聚糖以其独特的结构性能在废水处理领域应用越来越广泛,但是直接用它吸附金属离子时仍然存在一些缺陷,例如比表面积小,受pH影响大,吸附反应中-NH2不能得到充分反应等等,因此常常需要对其进行改性处理。为合理解决上述问题,本课题提出在聚丙烯非织造布表面涂覆壳聚糖接枝聚合物制成复合吸附材料的思路。它是将壳聚糖与丙烯酰胺和顺丁烯二酸进行接枝聚合,再将该接枝聚合物涂覆到聚丙烯非织造布表面,制得吸附性能更强的复合材料。这不仅解决了聚丙烯非织造布亲水性差的问题,并且还对壳聚糖进行了改性,改善了它对金属离子的吸附性能。本课题首先对壳聚糖进行接枝聚合改性处理,并且确定了接枝效果最好的工艺条件为:引发剂用量为6 mmol/L,丙烯酰胺和顺丁烯二酸的用量与壳聚糖用量比为3:1,反应时间为4 h,反应温度为50℃。随后对接枝聚合物进行了铅离子的吸附实验,测试了吸附时间、吸附剂用量、反应温度等对吸附效果的影响,并与壳聚糖进行了对比,结果发现,接枝聚合物对铅离子的吸附量较壳聚糖提高了大约23%。最后将接枝聚合物涂覆在聚丙烯非织造布上,测试了断裂强力和结合牢度等一系列性能,随后对它进行了铅的吸附和解吸附实验以及解吸附后的再次吸附实验。结果发现,该复合材料具有较强的断裂强力和结合牢度,尤其是对铅离子的吸附性能较壳聚糖涂覆聚丙烯非织造布制备的复合材料有了较大提高;解吸附试验中,分别用HNO3和HCl做解吸剂的解吸率可以分别达到93.4%和65.5%;将解吸附后的吸附材料再次进行铅离子的吸附实验,结果发现,虽然两者的吸附容量有少量降低,但是解吸附后的材料对铅离子仍然具有较好的吸附能力;吸附速率相对于解吸附之前并没有发生明显变化,仍然在200 min时达到吸附平衡。