水体污染已成为当今社会面临的严重问题,污水中的重金属和有机染料很难被降解,对环境和人类健康的危害极大。因此,研究开发出一种吸附性能高、绿色无毒的吸附剂具有重要意义。本文首先以壳聚糖(CS)为原料,以聚氧乙烯(PEO)为助纺剂,通过静电纺丝技术制备出CS/PEO复合纳米纤维膜。然后,通过氨基和环氧基团之间的开环反应,将聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)和聚乙烯亚胺(PEI)分子刷依次接枝到CS纳米纤维上,得到CS-PGMA-PEI纳米纤维。最后,通过SEM、TG、ATR-FTIR、XRD、DSC和XPS表征分析纳米纤维膜的形貌结构、化学成分和表面官能团的变化来证实PEI分子被引入到CS纳米纤维上。用CS-PGMA-PEI纳米纤维膜对Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)和Co(Ⅱ)进行吸附性能探究。考察了溶液初始pH、吸附时间和初始浓度等条件对吸附效果的影响,研究其对Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)和Co(Ⅱ)的吸附行为、吸附机理和循环使用性能。研究结果表明,膜样品在60 min内可迅速达到吸附平衡状态,吸附过程可用拟二级动力学模型描述,吸附等温线可用单分子层理论的Langmuir模型描述。Langmuir模型计算出样品对Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)和Co(Ⅱ)三种重金属离子的最大吸附量分别为138.96、69.27和68.31 mg/g。对膜样品进行吸附-脱附循环实验,膜样品具有良好的循环使用性。用CS-PGMA-PEI纳米纤维膜对刚果红(CR)染料进行吸附性能研究。考察了溶液初始pH值、吸附时间、初始浓度和温度等因素对吸附量的影响,研究其对CR染料的吸附行为、吸附机理和循环使用性能。研究结果表明,溶液初始pH=8,反应时间为4h,初始浓度为800 mg/L,温度25℃时,膜样品对CR的最大吸附量为657.47 mg/g。拟二级动力学模型可与实验数据更好拟合,吸附等温线可用Langmuir模型描述。通过热力学分析,在温度为 288、298、308、318 和 328 K 时,ΔG0<0,ΔH0>0,ΔS0>0,说明膜样品对CR的吸附过程是自发且熵增的吸热反应。对膜样品进行吸附-脱附循环实验,膜样品表现出良好的循环使用性能。