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我国每年都会产生大量的染料废水,它们具有色度大、成分复杂、pH值变化大、水质水温变化大、可生化性差、处理难度大等特点,而且废水中的染料具有较强的毒性和潜在的致突变、致癌性,如果不经过处理直接排放将严重危害生态环境和人类健康。β-环糊精纳米海绵是一种无毒、易降解的环境友好型材料,但作为吸附剂时,在染料废水方面的研究较少并存在吸附量低、吸附速率缓慢等缺点。因此,制备β-环糊精纳米海绵并探索其作为吸附剂在染料废水处理方面的应用是有必要的。本文以β-环糊精和碳酸二苯酯为原料,通过直接聚合法一步合成β-环糊精纳米海绵并采用红外光谱(FTIR)、X-射线粉末衍射(XRD)、热重-差热分析(TGA-DTG)法及扫描电镜(SEM)对其进行初步的结构性和热稳定性分析。以两种常见的阳离子染料碱性红46和罗丹明B为研究对象,单因素研究吸附剂用量、交联比(β-CD:DPC)、pH、时间及染料初始浓度对其吸附效果的影响,探究其在染料废水处理方面的应用。实验结果表明:在吸附剂质量为10 mg、β-CD:DPC=1:6、pH=5、反应时间为120 min和初始浓度为180 mg/L的条件下,β-环糊精纳米海绵对碱性红46染料分子的最大吸附容量为101.43 mg/g;在吸附剂质量为10 mg、β-CD:DPC=1:4、pH=6、反应时间为180 min和初始浓度为120 mg/L的条件下,β-环糊精纳米海绵对罗丹明B染料分子的最大吸附容量为52.33 mg/g。碱性红46和罗丹明B的分子结构不同,导致它们与β-环糊精纳米海绵有效接触面积不同,因而β-环糊精纳米海绵对两者的吸附效果不同。此外,对实验所得的数据分别采用动力学模型(准一级和准二级动力学模型)和等温吸附模型(Langmuir和Freundlich模型)进行拟合。拟合结果表明:准二级动力学模型相关拟合系数分别为0.9959、0.9943和Langmuir模型拟合系数分别为0.9973、0.9953,且由Langmuir模型计算得出的最佳吸附容量(105.6 mg/g、56.88 mg/g)与碱性红46和罗丹明B染料的实际最大吸附容量(101.43 mg/g、52.33 mg/g)相差不大。因此,β-环糊精纳米海绵对碱性红46和罗丹明B染料分子的吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir模型,主要表现为以单层吸附为主的化学过程。