本文选用机械性能优良、耐水性和耐酸碱性好且绿色环保、价格低廉的无纺玄武岩纤维(NBF)为基体,多羟基的葡甲胺(NMDG)为硼吸附官能团,借助偶联剂的偶联作用,采用预处理法(NBF基体包覆偶联剂后再负载葡甲胺)和前驱体法(葡甲胺与偶联剂反应获得前驱体,将其负载于NBF基体),制备葡甲胺负载的无纺玄武岩纤维基有机-无机复合硼吸附材料。借助FESEM、EA、EDS、FTIR、H NMR等测试与表征方法对复合硼吸附材料的性能和结构进行分析。预处理法制备复合硼吸附材料结果表明,偶联剂γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和γ-氯丙基三甲氧基硅烷(CPTMS)分别包覆于酸蚀后的NBF基体表面上,在酸蚀12h的NBF表面包覆效果最佳。然后将NMDG均匀负载于偶联剂/NBF表面,制备的复合硼吸附材料NBF-GPTMS-NMDG的硼吸附性能优于NBF-CPTMS-NMDG。前驱体法制备复合硼吸附材料结果表明,前驱体NMDG-GPTMS负载于酸蚀后的NBF表面,获得的复合硼吸附材料NMDG-GPTMS-NBF中,前驱体的负载层厚度均匀无开裂脱落现象,其间NMDG分布均匀。同时前驱体法制备的NMDG-GPTMS-NBF力学性能优良且硼吸附性能优于预处理法制备的NBF-GPTMS-NMDG。为提高NMDG-GPTMS的负载量,分别采用HC1-C2H5OH催化NMDG-GPTMS和在NBF表面涂覆活性Si02薄层,结果表明催化后的NMDG-GPTMS-NBF的NMDG负载量大幅上升,硼吸附性能更佳;增加Si02活化层后,纤维表面出现大量非均匀前驱体负载,且纤维单丝间出现联结现象,复合材料的葡甲胺负载量和硼吸附量大幅上升,但稳定性变差。NMDG-GPTMS-NBF的性能测试结果表明,其硼吸附量随溶液pH值增大而增大,当pH值为9时达到最大,随后逐渐减小。Na+和Li+低浓度时对硼吸附起促进作用,高浓度起抑制作用,Mg2+对其硼吸附的促进作用与其浓度成正相关。当pH值、溶液温度、硼酸起始浓度分别为7、35℃、0.18 mol/L时,其最大硼吸附量达到1.64 mmol/g。同时具有良好的循环再生能力。硼吸附过程符合Freundlich等温吸附模型,即吸附过程是非均匀的。吸附平衡时间为40 min,表现出良好的吸附效率。硼吸附过程符合二级动力学模型,即吸附过程为化学吸附。