本文首先以乙酸木质素为原料,通过液相沉积法制备了纳米木质素,并利用动态光散射法、电子显微镜、红外光谱、X射线衍射、元素分析、X射线光电子能谱和水接触角测试等分析方法研究了纳米木质素的最佳制备条件、形貌结构、化学结构、晶体结构及表界面性质。然后,利用点击反应将木质素修饰到纳米Si O2微粒表面,制备共价键合的木质素-Si O2纳米复合微粒,系统研究了复合微粒的制备过程以及粒径尺寸、形貌、分散性、热稳定性等性能。最后,研究了乙酸木质素、纳米木质素、纳米Si O2、木质素-Si O2纳米复合微粒对不同重金属离子的吸附性能,并考察了吸附条件对木质素-Si O2纳米复合微粒吸附铜(Ⅱ)离子和铅(Ⅱ)离子的影响。主要研究内容及结果归纳如下:1.采用液相沉积法制备了纳米木质素。实验结果表明,机械搅拌速度、木质素溶液滴加速度、THF/H2O体积比例、木质素溶液的初始浓度是影响制备纳米木质素粒径的关键因素。纳米木质素的最佳制备条件为:搅拌速度大于300 r/min,滴加速度5~40 m L/h,THF/H2O体积比例为10∶100,木质素初始浓度10~20 g/L。在此条件下,制备的纳米木质素平均粒径约为150 nm。进一步分析测试表明,由液相沉积法制备的纳米木质素颗粒分散性较好,其化学结构没有发生明显变化,为无定型聚合物形态;木质素上的羟基集中在纳米颗粒内核,其表面疏水内部亲水基团聚集的结构增加了纳米木质素颗粒的稳定性。2.以乙酸木质素和纳米Si O2为原料,首先通过烷基化反应在纳米Si O2表面引入叠氮结构,并由木质素制备炔基木质素;然后在Cu(Ⅰ)催化下,炔基木质素与叠氮基纳米Si O2经点击反应制备含三氮唑结构单元的木质素-Si O2纳米复合微粒(LS-NPs)。采用红外光谱、元素分析、X射线光电子能谱等分析手段表征各步反应的产物,通过扫描电镜、透射电镜、Zeta电位仪和热重分析等表征方法考察最终产物木质素-Si O2纳米复合微粒的形貌结构和理化性能。结果表明,利用Cu(Ⅰ)催化的炔基-叠氮环加成点击反应,成功将木质素结构通过三氮唑单元接枝到纳米Si O2表面,提供了一种制备木质素基纳米复合材料的新方法。制备的木质素-Si O2纳米复合微粒粒径为50~100 nm,木质素在纳米Si O2表面的接枝使得复合微粒的分散性和热稳定性均得到显著提高。3.在不同条件下,考察了木质素-Si O2纳米复合微粒对不同重金属离子的吸附性能,确定了最佳吸附条件。研究结果表明,木质素-Si O2纳米复合微粒对重金属离子具有吸附选择性,对铜(Ⅱ)离子、铅(Ⅱ)离子的吸附能力较强;相对于原料乙酸木质素,液相沉积法制备的纳米木质素及纳米Si O2吸附效果有明显提高。研究木质素-Si O2纳米复合微粒对铅(Ⅱ)离子吸附过程发现,当溶液的p H在5.5时吸附效果最好;随着铅(Ⅱ)离子溶液初始浓度增加,吸附剂吸附量增大,但吸附率下降,说明木质素-Si O2纳米复合微粒的吸附性能与吸附位点有关。分别采用Langmuir与Freundlich吸附等温式对木质素-Si O2纳米复合微粒吸附铅(Ⅱ)离子的过程进行拟合,其线性拟合相关系数R2分别为0.9904和0.8637,表明该吸附过程能较好地符合Langmuir吸附等温模型,以单分子层吸附过程为主。