随着现代工业的快速发展和崛起，工业废水污染和石油及其衍生物污染越来越受到更多关注。工业废水的污染物中存在大量的有害物质，具有抗降解、毒性高和难处理等特点，对人类的身体健康和环境生物带来巨大的危害。因此，环境友好的生物质吸附材料成为研究者关注的重点。纤维素和木质素作为世界含量丰富的可再生生物质资源，具有来源广泛、廉价经济和活性位点丰富等特点，本研究通过改性制备纸基吸附材料和木质素基吸附材料，在工业污水和石油污染处理方面具有广阔的应用前景，对于天然生物质的高附加值利用具有重要意义。
　　本论文主要以纤维素纤维和硫酸盐木质素为基础原材料，进行了纤维素纤维纸基吸附材料和硫酸盐木质素基吸附材料的制备和应用研究。在纤维素纸基吸附材料部分，通过对纤维素纤维进行改性，利用传统的纸页成型工艺制备了纸基吸附材料，研究了其对硼酸和两性重金属的吸附性能及解吸效果。在木质素基吸附材料部分，通过对硫酸盐木质素进行疏水改性处理后，采用浸涂的方法对海绵进行改性，制备出超疏水海绵，研究了其对油水分离以及乳液分离的处理效果和性能。本论文的最主要研究内容为：
　　（1）制备了一种新型功能性纤维素纸基吸附材料，通过纸浆纤维中的纤维素和单宁酸与壳聚糖的交联，实现了单宁酸在纤维素纤维上的负载，制备的纸基吸附材料实现了水中硼酸的有效可逆去除和分离。硼酸在纸基吸附材料上的吸附符合Langmuir吸附模型，对硼酸最大吸附量可达到769mg/m2。壳聚糖/单宁酸负载的纸基吸附材料在15~250mL/h的整个流速范围内，硼酸的脱附率均超过80%。硼酸的可逆吸附和解吸分别是由于在不同的pH值下，单宁酸与硼酸之间的硼酸键的形成和分解而实现的。本研究改善了现有硼酸吸附材料的选择性差、批量吸附、吸附载体昂贵和解吸困难的问题。
　　（2）首次实现了壳聚糖/单宁酸负载的纤维素功能纸在碱性条件下对两性重金属Cu2+和Cd2+的吸附去除。并对吸附动力学、吸附热力学、溶液流速和pH值的影响进行了详细的研究。壳聚糖/单宁酸负载的纤维素功能纸对于Cu2+和Cd2+的吸附符合Langmuir模型，其对Cu2+和Cd2+最大吸附量分别可达到684.93和813.01mg/m2。实验结果表明，当重金属溶液浓度大于或等于200mg/L时，Cu2+和Cd2+会出现竞争结合位点的现象，Cu2+会优先被功能纸吸附。吸附动力学表明，化学吸附是功能纸基材料对重金属吸附的主要反应机制，同时，功能纸基材料对重金属的脱附率达到了96.8%以上，并可进行重复使用。壳聚糖/单宁酸负载的纤维素纸可以作为一种有效的吸附材料，用于碱性水溶液中重金属的去除和回收。
　　（3）采用化学改性的方法，将十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）成功接枝到了硫酸盐木质素上，成功制备了具有疏水性能的木质素-HDTMS改性物。在超声波辅助下，将三聚氰胺树脂海绵浸渍在木质素-HDTMS溶液中，制备了包含十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）改性的纳米木质素的超疏水油水分离海绵。所制备的超疏水性三聚氰胺树脂海绵（SHP-MRSs）具有优异的油水分离效率，对于一系列油水混合溶液，其分离率高于98.6％，并且具有出色的耐久性，在经过35次的油水分离后仍保持超疏水性。此外，SHP-MRS可在蠕动泵的作用下进行油水分离的连续分离，显示出高效率的油水分离效果。对于乳液分离，SHP-MRS具有出色的破乳能力和出色的可重复使用性。在乳液分离循环100次后，乳液的分离效率仍旧保持在98％以上。此外，这种材料在恶劣条件下还具有出色的机械耐久性、高选择性和储油稳定性。