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本研究以农业废弃物板栗壳作为原料,通过采用柠檬酸酯化和丙烯酸接枝化化学改性方法制备获得CACS和AACS两种重金属吸附剂。基于本研究中AACS具有更好的吸附性能,为提高吸附剂分离效率和水力性能,采用酸碱法对板栗壳纤维素进行提取、并用DMAc/LiCl溶液进行溶解,通过与Fe3O4共混、固化制成磁性材料后进行接枝化改性,得到接枝化磁性板栗壳纤维素珠体(AACMB)。通过对溶液初始pH值、吸附剂投加量、吸附时间、吸附温度等影响因素进行讨论,对吸附动力学过程和吸附等温线进行拟合分析,结合红外光谱、扫描电镜-能谱等表征手段进一步研究其吸附机理。获得以下结论: 1.通过红外光谱和扫描电镜对CACS、AACS和AACMB和未改性原料进行表征分析,发现改性后材料表面光滑,结构内羧基官能团增加,表明成功制备改性吸附材料CACS、AACS和AACMB。 2.吸附性能主要受到溶液初始pH值和吸附温度的影响。在溶液初始pH值大于4.0条件下,三种材料均表现出良好的吸附性能。其中,AACS和AACMB的吸附能力好于 CACS,但AACS和AACMB在pH值较低时吸附性能受到严重的抑制。在25℃、AACMB投加量为1.6g·L-1、初始浓度为50mg·L-1以及pH为4.0条件下,溶液中97.89％的Cr(III)被去除,优于其它两种吸附材料。 3.研究了溶液中Fe(III)和Cr(III)共存对AACMB吸附Cr(III)的影响,结果表明随着溶液中Fe(III)的增加,AACMB对Cr(III)吸附量下降。当溶液中Fe(III)和Cr(III)初始浓度均为50mg·L-1时,AACMB对Cr(III)的吸附性能受到严重的抑制,这可能是因为Fe(III)离子半径较大,易于与羧酸根发生反应而优先吸附。 4.对 CACS、AACS和AACMB吸附Cr(III)的动力学数据进行拟合,结果表明其动力学数据符合准二级动力学模型,并推断三种吸附剂吸附速率主要受化学吸附控制,而颗粒内扩散模型拟合结果表明膜扩散和颗粒内扩散速率对吸附速率均有影响。三种材料的等温吸附数据符合Langmuir等温模型,在318K时,理论最大吸附量分别为36.63、37.82和36.75mg·g-1,优于大多数低成本吸附剂,结合Dubinin-Radushkevich模型的拟合结果,推断三种吸附材料对Cr(III)的吸附包含了物理吸附和化学吸附作用。吸附热力学结果显示三种吸附剂的吸附过程均属于吸热反应,同时其吸附过程是自发的。结合三种吸附材料吸附前后的红外光谱和能谱进行分析,结果表明三种材料对Cr(III)的吸附机理为表面吸附、静电引力、配位络合以及离子交换共同作用。最后通过对三种吸附材料进行解吸实验,结果表明其吸附机理主要为配位络合作用。