为实现对废弃生物质材料苹果残渣进行再利用,并对从苹果残渣(AP)中提取的纤维素(CF)进行改性,以发掘其在吸附和催化领域的应用潜能。本文主要制备了两种纤维素衍生物并分别对两种衍生物进行吸附和催化应用。主要内容如下:1.通过高碘酸钠对从AP中提取的CF进行氧化,制得二醛纤维素(DAC),考察温度、时间、料液比以及高碘酸钠浓度对氧化反应的影响。实验结果表明:在超声辅助下,选用高碘酸钠氧化体系制备出的DAC醛基含量可达9.2 mmol/g。通过红外光谱表明,纤维素葡萄糖单元环上的仲羟基被成功氧化且醛基主要以半缩醛的形式存在。此外,从热重和X-射线衍射分析可知氧化后的结晶度降低、耐热性降低。该氧化反应同时改变了纤维素的化学性质和物理性质,为DAC的应用奠定了基础。2.通过希夫碱反应将超支化聚乙烯亚胺(HPEI)接枝到DAC上,制备HPEI-DAC功能材料。利用红外光谱和X-射线光电子能谱对其进行表征,数据表明HPEI-DAC功能材料的成功制备。以HPEI-DAC为吸附剂,将其应用于水体中的甲基橙(MO)的吸附,并考察了 MO浓度、吸附剂用量、pH、温度、时间对吸附性能的影响。在25 ℃下,吸附数据符合Langmuir等温吸附模型,HPEI-DAC对MO的最大理论吸附量为280.98 mg/g,并且HPEI-DAC经过6次再生后吸附量仍能保持初始吸附量的70%。结果表明HPEI-DAC是一种在偶氮染料废水处理中具有较好应用的吸附材料。3.通过HPEI-DAC作载体和还原剂对氯金酸进行原位还原反应制备AuNPs-HPEI-DAC。通过透射扫描电子显微镜观察到AuNPs-HPEI-DAC是单分散的球形结构并且粒径约为7 nm。以AuNPs-HPEI-DAC催化对硝基酚还原为研究对象,考察了温度、催化剂用量及对硝基苯酚浓度对催化反应的影响。AuNPs-HPEI-DAC在经过7次催化应用后,仍然可以在114 min内完成催化还原反和应。结果表明,AuNPs-HPEI-DAC的催化效率高且重复利用性好,对废水中酚类的处理具有重要价值。