在科技飞速发展的今天,人类面临着资源与环境的双重挑战,可持续发展和污染治理成为现今最重要的两项任务。将自然界中最丰富的可再生资源——纤维素应用到油水分离和重金属吸附等污水处理领域,能实现可持续发展和污染治理的“双赢”。基于此,本论文拟利用有机高分子纤维素和无机功能材料累托石与纳米二氧化钛,通过静电纺丝技术制备纳米纤维并对其进行改性,获得能够有效分离油水和吸附重金属的纳米功能材料。本论文分为以下两个部分。(1)逐步确定了纤维素-累托石气凝胶的制备过程参数,最终以8000rpm的转速均质30min制备一系列纤维素-累托石分散液、经定向冷冻和冷冻干燥制成纤维素一累托石气凝胶,再用辛基三氯硅烷蒸汽熏蒸60 min获得一系列硅烷化纤维素-累托石气凝胶。所得疏水化纤维素纳米纤维基气凝胶具有良好的宏观立体形状和“海浪型”取向性孔隙结构,质量轻且性能好。累托石片层均匀粘附在纤维素纳米纤维上并与之发生氢键相互作用,纤维素分子亦插入累托石层间使其层间距增大;累托石的加入使气凝胶的热稳定性、比表面积和疏水性能显著提高。所得硅烷化纤维素-累托石气凝胶能够吸附自重40-65倍的液体石蜡,在选择性吸附油类物质、进行油水分离方面具有良好的利用前景。(2)使用混合电纺技术成功制备了一系列纤维素/累托石/二氧化钛复合纳米纤维。所得复合纳米纤维表面粗糙度较大,纤维之间出现粘黏和丝状物联结,相对于水解前而言纤维间相互独立性、疏松度、孔隙度下降;纳米二氧化钛的加入使复合纳米纤维粗糙度增大、表面凸起增多,为纳米二氧化钦团聚堆积所致;累托石的加入能缓解纳米二氧化钛的团聚和水解处理对纤维形貌的影响。累托石片层和纳米二氧化钛与纤维素发生氢键相互作用,纤维素分子与累托石发生插层反应和剥离反应;累托石和纳米二氧化钛的加入使复合纳米纤维膜的热稳定性、比表面积和拉伸强度提高。纤维素/累托石/二氧化钛复合纳米纤维对Cd2+的吸附过程符合准二级动力学和Langmuir吸附等温线模型。纤维素/0.5 wt%累托石/1wt%二氧化钦复合纳米纤维膜在pH=6的混合重金属反应溶液中吸附重金属总量为69.81 mg/g。所得复合纳米纤维膜可被用于酸性水体重金属吸附。综上所述,本论文在静电纺纤维素纳米纤维基吸附材料的制备和应用上取得了一定研究进展,但在材料性能和规模化生产上还存在局限性。未来深入研究的方向是改进改性方法,提高静电纺纤维素纳米纤维基材料的比表面积、机械性能和吸附性能,扩宽其应用范围。