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工业废水的大量排放使得我国水体中重金属含量增多,对环境和人体造成严重危害。吸附法因具备吸附量大、选择性高、原料广泛、易再生等优点,逐渐在重金属废水处理领域得到广泛应用。聚丙烯腈纤维可经过改性、碳化、活化等过程处理成为螯合纤维、碳纤维、活性碳纤维等形式的吸附剂,实现对重金属离子的选择性吸附,在重金属废水处理领域受到广泛的关注。本文主要研究以聚丙烯腈(PAN)为基体的螯合纤维和活性碳纤维对水中重金属离子的吸附,并采用SEM、FT-IR、XRD和XPS对吸附前后的样品进行表征,探索吸附机理。主要结果如下:1、对PAN电纺预氧化纤维进行硫酸改性,将氰基水解为酰胺基团,制备聚丙烯腈螯合纤维(PANS),可实现对Cu(II)和Pb(II)的吸附。增大离子浓度、延长吸附时间均对螯合纤维(PANS)吸附Cu(II)和Pb(II)有促进作用,且最佳pH值均在5左右。25℃时,Cu(II)和Pb(II)的吸附量分别为12.0mg/g和28.8mg/g。吸附过程均符合Langmuir吸附等温线模型和准二级动力学模型。PANS对Cu(II)、Pb(II)、Cr(VI)和Cd(II)的吸附能力均高于相同改性条件下的PAN粗纤维,且可进行多次吸附解吸循环。2、对PAN原丝和PAN预氧丝进行KOH活化,制备活性碳纤维ACF-P和ACF-250,与相同条件下PAN碳丝制备的活性碳纤维(ACF-700)相比,ACF-P和ACF-250与ACF-700活化程度相近。随Cu(II)或Pb(II)浓度的增大,ACF-700体现出吸附量和去除率的优势,这与ACF-P和ACF-250的团聚现象有关。ACF-P、ACF-250和ACF-700对Cu(II)的吸附量分别为24.5mg/g、25.4mg/g和25.6mg/g;Pb(II)分别为81.0mg/g、82.6mg/g和82.7mg/g。Cu(II)和Pb(II)的吸附均符合Langmuir吸附等温线模型和准二级动力学模型。K离子的离子交换在吸附过程发挥作用。3、对PAN预氧丝分别进行600℃、700℃、800℃和900℃下的碳化,和相同条件下的KOH活化,制备四种活性碳纤维(ACF-600、ACF-700、ACF-800和ACF-900)。随碳化温度升高,碳纤维活化程度越低,且对Ba(II)吸附量为ACF-600>ACF-700>ACF-800>ACF-900。ACF-600、ACF-700、ACF-800和ACF-900的平衡吸附量分别为70.4mg/g、62.8mg/g、47.2mg/g和35.4mg/g。四种纤维对Ba(II)的吸附均符合准二级动力学模型。ACF-600和ACF-700更符合Langmuir模型。而ACF-800和ACF-900更符合Frendlich模型。