造纸、纺织、印染等行业产生的大量有机染料废水对生态环境造成了严重的危害。目前常用的染料处理技术主要有生物处理法、电化学法和吸附法等,其中,吸附法由于具有成本低廉和操作简便的特点而被视为染料废水处理的最有效方法之一。本论文选择来源广泛、价格便宜、生物相容性好的羟乙基纤维素和蚕豆秸秆为基本原料,通过与功能单体接枝共聚合成了一系列水凝胶,这些水凝胶在水溶液中表现出良好的溶胀性能,对高浓度的亚甲基蓝具有良好的去除效果,有望在保水农业和高浓度染料废水处理等领域得到重要应用。论文主要包括以下五部分。第一章对水凝胶的意义,制备方法及应用进展进行了简要的综述,同时对利用生物质制备活性炭的主要方法作了介绍。第二章用丙烯酸,凹凸棒和腐植酸钠与羟乙基纤维素进行接枝共聚反应,制备了一系列高吸水性和高吸附性能的复合水凝胶HEC-g-PAA/APT/SH。考察了实验条件对复合水凝胶的溶胀性能和对亚甲基蓝染料的吸附性能的影响。结果显示,制备的高吸水复合水凝胶在蒸馏水中的最大平衡溶胀率达到1104.06 g/g,且具有较好的抗盐性和宽的pH适用范围。制备的高吸附水凝胶对亚甲基蓝的最大吸附量为2337.09 mg/g,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学为准一级动力学和准二级动力学的协同作用。第三章以蚕豆秸秆为活性炭原材料,分别在300,400,500℃碳化温度下制备了3种蚕豆秸秆活性炭,利用IR,SEM和TG对制备的活性炭的结构和形貌进行了表征,研究了它们对亚甲基蓝染料的吸附行为。结果表明,在300℃的碳化温度下,活性炭的产率高,制备的活性炭对亚甲基蓝的吸附量高。当pH=8时,对亚甲基蓝的最大吸附量为207.79 mg/g。吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型,为化学控制的单分子层吸附过程。第四章将制备好的蚕豆秸秆活性炭与功能单体丙烯酸进行接枝共聚,制得了具有三维网状结构的多孔蚕豆秸秆活性炭水凝胶,研究了它在水溶液中的溶胀性能,并应用于亚甲基蓝染料的吸附。研究结果表明,该水凝胶在蒸馏水中的最大平衡溶胀率达到619.13 g/g,且表现出良好的抗盐性和宽的pH应用范围。对亚甲基蓝的最大吸附量为1703.68 mg/g,吸附热力学符合Langmuir等温吸附模型,动力学符合准二级动力学模型。同时,联合运用本文制备的蚕豆秸秆活性炭水凝胶和蚕豆秸秆活性炭对高浓度亚甲基蓝溶液进行分级处理,依次分别使用两种吸附剂各处理三次后,亚甲基蓝的去除率高达99.73%,具有良好的去除效果。第五章直接用蚕豆秸秆与丙烯酸的接枝共聚制备了一系列的蚕豆秸秆水凝胶。研究了实验条件对蚕豆秸秆水凝胶的溶胀率和对亚甲基蓝吸附量的影响。结果显示,制备的蚕豆秸秆水凝胶在蒸馏水中的最大平衡溶胀率为669.15 g/g,对亚甲基蓝的最大吸附量为1736.39 mg/g。吸附热力学符合Langmuir等温吸附模型,动力学符合准一级动力学模型,为单分子层物理吸附过程。