【摘 要】
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本文以杨木纤维素为原料,采用三种改性方法制备杨木纤维素基吸附材料。通过扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、热重分析（TG）和元素分析等表征方法,探究这三种吸附材料在表面形貌、官能团、规整度、元素含量、价态和热稳定性方面的变化,进一步探讨其对Cu2+和Pb2+吸附性能的差异。（1）通过醚化改性制备的羧甲基纤维素（CMC）,再与聚乙烯亚胺（P
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本文以杨木纤维素为原料,采用三种改性方法制备杨木纤维素基吸附材料。通过扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、热重分析（TG）和元素分析等表征方法,探究这三种吸附材料在表面形貌、官能团、规整度、元素含量、价态和热稳定性方面的变化,进一步探讨其对Cu2+和Pb2+吸附性能的差异。（1）通过醚化改性制备的羧甲基纤维素（CMC）,再与聚乙烯亚胺（PEI）发生酰胺化反应制备CMC-PEI复合材料。与杨木纤维素相比,该材料纤维表面的粗糙度增加,规整度下降,热稳定性降低;CMC的取代度为0.89,接枝PEI后,CMC-PEI中N含量为12.93%;对Cu2+和Pb2+的最大吸附量分别为81.1030 mg/g和262.4671 mg/g,吸附过程符合伪二级动力学和Langmuir模型,且经过5次解吸循环之后,仍对Cu2+和Pb2+保持优异的吸附能力。（2）杨木纤维素经过NaOH/尿素/水体系溶解再生,制备纤维素凝胶球,利用微波辅助TEMPO氧化、交联PEI两步反应制备多胺改性气凝胶（TCP）。与未胺化改性的气凝胶相比,TCP表面更加粗糙,孔径结构更密集,含有大量的鳌合基团。TCP对Cu2+和Pb2+的最大吸附量分别为109.8901 mg/g和279.3296 mg/g。Langmuir等温线和伪二级动力学模型很好地拟合实验数据。经过5次解吸-吸附循环后,TCP对Cu2+和Pb2+的吸附量分别为58.26 mg/g和91.96 mg/g。（3）杨木基纳米纤维素、羧甲基壳聚糖（CMC）和海藻酸钠（SA）共混、交联制备复合气凝胶球（NSC）。NSC表面相对粗糙,孔隙率较高,凝胶球内部是三维网状结构,更有利于吸附。NSC气凝胶比表面为284.046 m2/g,存在大量介孔结构。NSC对Cu2+和Pb2+的最大吸附量分别为149 mg/g和456 mg/g,均符合Langmuir模型,并且NSC气凝胶对Pb2+的亲和力比Cu2+强。经过5次解吸-吸附循环之后,NSC对Cu2+和Pb2+的吸附量分别为56 mg/g和245 mg/g。综上所述,杨木纤维素经过改性之后,能够较大程度地提升其对重金属离子的吸附能力,且对Pb2+的吸附性能优于Cu2+,同时该材料具备良好的再生和循环吸附能力。与CMC-PEI和TCP相比,NSC含有更加丰富的鳌合基团（羧基）,拥有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,使得其对两种重金属离子吸附值最大。
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