纤维素对环境无污染,生物相容性和可降解性高,是理想的水处理材料,但其力学性能差,易溶胀限制了其应用。研究具有良好力学性能及吸附性能的三维网络水凝胶可对纤维素类水凝胶在水处理中的应用提供重要理论借鉴。本文将丙烯酸（AA）接枝在纤维素长链上,再利用丙烯酸侧链的羧基与瓜环（CB[8]）端口的羰基及凹凸棒土（ATP）的O-Si-O和膨润土（BET）O-Si-O的形成氢键,用CB[8]分别与ATP及BET作为双交联剂,制备出具有高机械强度和高去除率的水凝胶,以染料亚甲基蓝（MB）为目标物,研究其吸附性能。具体如下:1.以废纸（WCF）、丙烯酸（AA）、八元瓜环（CB[8]）为原料制备废纸基丙烯酸水凝胶（WCF/AA水凝胶）;采用红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）研究其结构及形貌;考察了p H对溶胀的影响以及该水凝胶的溶胀动力学;研究了不同组成、组分含量及p H对其力学性能影响;考察了p H、初始浓度、投加量及温度对水凝胶对亚甲基蓝吸附性能的影响,并探讨了吸附动力学。结果表明:丙烯酸接枝到纤维素链上并形成具有疏松大孔的三维网络水凝胶;该水凝胶在p H为5～7范围内溶胀率适中有利于吸附;应力-应变曲线表明该水凝胶属于软而弱型聚合物,机械强度弱;该水凝胶的吸附性受亚甲基蓝初始浓度影响较大,吸附量也随着其增加而增大,可在120 min达到吸附平衡;吸附剂为0.01 g,初始浓度为20 mg·L-1,温度为35℃,p H为7.0时最大吸附量是3.94 mg·g-1,去除率为97.6%;该水凝胶对亚甲基蓝的吸附符合准二级动力学模型,表明水凝胶表面阴离子与亚甲基蓝产生的静电作用以及其孔隙内官能团起共同作用,孔隙作用占主导。该研究为纤维素类废弃物的回收利用及环境友好水处理材料的制备提供借鉴。2.以羧甲基纤维素钠（CMC）、丙烯酸（AA）、八元瓜环（CB[8]）、凹凸棒土（ATP）及膨润土（BET）为原料分别制备以CB[8]和ATP为双交联剂的羧甲基纤维素/丙烯酸/八元瓜环/凹凸棒水凝胶（CMC/AA/CB[8]/ATP水凝胶）和以CB[8]和BET为双交联剂的的羧甲基纤维素/丙烯酸/八元瓜环/膨润土水凝胶（CMC/AA/CB[8]/BET水凝胶）;采用红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）研究了两种水凝胶的结构及形貌;考察了p H对溶胀的影响以及两种水凝胶的溶胀动力学;研究了不同组成、组分含量及p H对其力学性能影响;考察了p H、初始浓度、投加量及温度对两种水凝胶吸附亚甲基蓝的影响,并探讨了其吸附动力学。结果表明:丙烯酸接枝到纤维素链上并形成平整有序的三维网状结构水凝胶;两种复合水凝胶在水中的溶胀过程都符合准二级动力学模型;其在p H为4～7范围内溶胀率适中有利于吸附;应力-应变曲线表明两种水凝胶均属于软而韧型聚合物,机械强度高。不同组成的复合水凝胶的力学性能各不相同,其中CMC/AA/CB[8]/ATP和CMC/AA/CB[8]/BET的断裂总伸长率分别是1692%、1470%,相应的弹性模量分别是0.029MPa、0.035MPa;在强酸条件下,两种复合水凝胶弹性模量分别增大9.1倍、14.2倍;组分配比对两种复合水凝胶的力学性能有显著影响,在CMC、AA、CB[8]、ATP含量分别为1.8%、25.3%、72.2%、0.24%时,其断裂总伸长率高达3013%,拉伸强度为0.06MPa,在CMC、AA、CB[8]、BET的含量分别为2.1%、28.7%、68.4%、0.27%时,其断裂总伸长率高达3436%,拉伸强度为0.10MPa;两种水凝胶的吸附性受亚甲基蓝初始浓度影响较大,吸附量也随着其增加而增大,可在60 min达到吸附平衡;吸附剂为0.03 g,初始浓度为20mg·L-1,温度为35℃,p H为5～7时CMC/AA/CB[8]/ATP水凝胶的最大吸附量为60.3 mg·g-1,吸附剂为0.0500 g,初始浓度为20 mg·L-1,温度为35℃,p H为6时CMC/AA/CB[8]/BET水凝胶的最大吸附量为67.4 mg·g-1;两种水凝胶对亚甲基蓝的吸附符合准二级动力学模型,表明水凝胶表面阴离子与亚甲基蓝产生的静电作用以及孔隙内官能团起共同作用,孔隙作用占主导。该研究丰富了纤维素类水凝胶的理论研究,也为提高资源再利用提供借鉴。