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本论文通过对壳聚糖(Chitosan,CS)、甘蔗渣(Sugarcane Bagasse,SB)两种天然生物高分子材料进行化学修饰,合成出两种新型污水处理吸附剂,并分别对铜离子水溶液及染料水溶液进行吸附性能研究。 本研究利用聚乙烯亚胺(Polyetherimide,PEI)修饰壳聚糖,制备了壳聚糖多胺衍生物(CS-g-PEI)。对该材料的结构进行了分析和表征,考察了pH、温度、吸附时间、铜离子初始浓度、吸附剂粒径等因素对吸附能力的影响,并对该材料进行了吸附动力学和热力学的研究。结果表明,改性壳聚糖衍生物CS-g-PEI(粒径为80~100目),在pH5.5、温度25℃,初始Cu2+浓度为80mg/L吸附剂时,具有最大吸附量,达132.05 mg/g。其吸附动力学模型都符合伪二级吸附动力学,其吸附动力学速率常数k2为5.45×10-4g/(mg·min),其理论最大吸附量为114.9425mg/g远大于壳聚糖的理论吸附量(77.5194mg/g),显示了所制备的吸附剂具有良好的吸附性能。在恒定温度下,对所制备的吸附剂进行吸附热力学研究,吸附结果表明吸附过程符合Freundlich等温吸附模型。 通过甘蔗渣接枝甘四乙烯五胺(Modified Sugarcane Bagasse,MSB),制备出对有机染料伊红有较好吸附能力的吸附剂,并考察了pH、温度、染料初始浓度等因素对吸附过程的影响。结果表明,当伊红溶液pH初始值为6,温度为25℃时,MSB的吸附量为195mg/g,比甘蔗渣原料提高了18倍。改性甘蔗渣对染料伊红的吸附过程符合伪二级吸附动力学模型,并可以用Langmuir型吸附模型较好地模拟,表明吸附过程为单分子层的吸附。由伪二级吸附动力学方程还可知,其常数K2为1.96×10-4g/(mg·min),在25℃下伊红的理论最大吸附量为399.04 mg/g。 实验合成的改性壳聚糖材料中引入的大量的氨基,与污水中的重金属离子发生螯合,具有很好的吸附性能。而改性甘蔗渣是一种具有丰富空间空隙结构的天然高分子改性材料,能有效的吸附污水中难以降解的有机分子,用于处理印染废水与制革废水有较好的效果。两种改性天然高分子材料可以分别应用于重金属水污染处理和有机印染废水处理,不仅取材广泛,价格便宜,而且性能良好,具有较好的应用前景。