铜是人类必不可少的微量元素,若铜摄入量过高,也会对人体造成危害。铜离子主要是通过饮用水进入人体。因此,能够快速、灵敏、便捷地吸附和检测水中铜离子的材料受到了人们的广泛关注。壳聚糖是一种环保无毒、具有良好生物相容性的材料,常常应用于水处理。同时,静电纺纳米材料由于其具有较高的比表面积、高孔隙率和三维立体结构,在水处理领域有良好的的应用前景。但是壳聚糖纳米纤维膜难以通过静电纺丝法制备,因此采用聚丙烯腈作为助纺剂,制备三维蓬松结构并具有一定强度的纳米纤维膜,用于铜离子的吸附;再将聚丙烯腈胺化,进一步提高其对铜离子的吸附能力;最后再通过掺杂铜离子荧光探针,使纳米纤维膜遇铜离子时,发生裸眼可视的颜色变化。1.探究了静电纺丝参数对于壳聚糖/聚丙烯腈复合纳米纤维细度和强度的影响,并通过响应面分析法,求出兼具良好纤维形貌、和较大强力的纺丝参数为:浓度为20%,距离为17.4cm,电压为80kV,作为最佳纺丝条件,测得强度为2.899 MPa,纤维平均直径为332.6nm,对铜离子的吸附量为89.4mg/g。2.对聚丙烯腈进行胺化改性,使其也具备铜离子亲和性。探究了胺化时间、反应温度、胺化剂浓度对壳聚糖/聚丙烯腈纤维膜增重率和强力的影响,得出在胺化参数为二乙烯三胺的浓度为30%,反应温度为120℃,反应时间为2h,此时增重率为46%时,纳米纤维膜的铜离子亲和能力较好,同时也保留了一定的强力。当铜离子环境的pH为5-6时,纳米纤维膜的最大吸附量可达164.3mg/g,同时吸附动力学符合Langmuir等温方程和二级动力学方程。3.以罗丹明B、水合肼和5-硝基水杨醛为原料,合成了一种罗丹明酰肼的衍生物,作为可视化铜离子探针。这种探针能稳定工作的pH值为4~12,并且能够实现铜离子的选择性识别。将其加入到壳聚糖/聚丙烯腈纺丝液中,通过壳聚糖和胺化的聚丙烯腈将水体中的铜离子富集在纳米纤维膜的表面,再与掺杂进去的铜离子荧光探针发生,实现不同浓度铜离子的梯度显色,测限可达10-~8M。