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随着工、农业和科技的不断发展,重金属的开发和利用越来越多,随之排放到水体中的重金属离子也呈逐年增加的趋势。水体重金属离子含量超标会给人体健康带来严重的威胁,因此寻求有效的水体重金属离子吸附剂对改善环境污染状况及保护人体健康都有十分重大的意义。1、本文首先以微晶纤维素(MCC)为原料,经高碘酸钠选择性氧化制备出双醛纤维素(DAC)。再将DAC与壳聚糖(CS)混合,并以氨基硫脲(TS)为功能单体,经希夫碱反应合成壳聚糖/纤维素基重金属吸附剂TCM。(1)分别使用单因素法和响应面分析法对TCM的合成实验及其对Cr(Ⅵ)的静态吸附条件进行了工艺优化。实验结果显示,TCM的最佳制备工艺为:反应温度20 ℃、反应时间15 h、氨基硫脲用量0.45 g、DAC用量0.5g、甲醛4mL;TCM吸附Cr(Ⅵ)的最佳工艺条件为:pH=2.5、Cr(Ⅵ)浓度273.32 mg/L、TCM用量2.01 g/L,最优条件下的理论和实际去除率分别为 90.97%和 90.01%。(2)TCM的结构表征实验证明交联反应成功将CS和DAC复合并向产物TCM中引入了 TS功能单体。对TCM吸附Cr(Ⅵ)的吸附动力学和等温吸附模型研究显示:吸附过程更符合伪二级动力学和Langmuir等温模型,说明TCM对Cr(Ⅵ)属于单分子层、化学吸附。2、基于制备TCM的机理和方法,又将功能单体2,5-二硫二脲(DB)引入到DAC和CS的混合体系中进行交联反应,制备出对Pb(Ⅱ)有很强去除能力的壳聚糖/纤维素基重金属吸附剂DCM。使用单因素法对DCM吸附Pb(Ⅱ)的工艺条件进行优化,结果显示:吸附温度为50 ℃、DCM用量为5 g/L、PH值为5.0时DCM对Pb(Ⅱ)的最大去除率可达到99.31%。DCM对Pb(Ⅱ)的吸附更符合二级动力学和Langmuir等温吸附模型。FTIR、元素分析和XRD分析等结果显示DCM中成功的引入了硫脲基团,N、S元素含量增加,结晶度下降,提高了 DCM表面的H+与Pb(Ⅱ)的离子交换作用和螯合作用。