气凝胶(Aerogel)是一种新兴材料,由于自身的低密度、高比表面积、高孔隙率等特点使其得到广泛的应用。尤其是粘土气凝胶相较于传统气凝胶具有制备方法简单,制备原料丰富,生物相容性优异等优点,使其在近二十年成为了人们研究的热点吸附材料之一。然而粘土矿物本身脆弱的机械性能限制了它们在实际中的应用。因此增强粘土气凝胶的机械性能并进一步提高其吸附性能是目前研究者们关注和研究的热点。对粘土进行改性和添加聚合物是比较成熟和有效的方法。目前关于直接有废纸和粘土复合制备而成的气凝胶的研究较少,本研究以废弃的实纸和典型的粘土矿物材料蒙脱土为原料,通过常压干燥技术成功地制备了废纸纤维-蒙脱土复合气凝胶。本研究探讨了材料组分纸纤维的比例、粘合剂的种类及比例和改性试剂对复合气凝胶的性能的影响。同时,对改性后的复合气凝胶在酸性条件下的Cd2+的吸附容量也进行了研究,并分析了 pH对气凝胶吸附重金属离子的影响及其影响机制。研究表明,复合气凝胶的不同组分在气凝胶中所占的比例会对气凝胶的的性质产生影响。蒙脱土比例为5 wt%时,粘合剂聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)比例为2 wt%,纸纤维比例为5 wt%的复合气凝胶不仅可以获得最优的抗压性能,而且对Cd2+的吸附量也是各不同纸纤维比例的复合气凝胶中最高的。复合气凝胶经改性后,其性能得到优化。尤其是对Cd2+的吸附性能的提升最为明显。未改性的复合气凝胶(WP-MMT)的 Cd2+的吸附量是 76.35 mg/g,由 H2O2改姓之后的复合气凝胶(WP-MMT-H202)对Cd2+的吸附量提升至114.92 mg/g,而NaOH改姓之后的复合气凝胶(WP-MMT-NaOH)对Cd2+的吸附量提升至了 177.90 mg/g。pH值低于2时,改性的复合气凝胶几乎不再吸收 Cd2+,但是当溶液中的 pH值高于 5.3 时,改性的复合气凝胶WP-MMT-NaOH还是能保持超过150mg/g的高吸附能力。