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我国是世界上遭受外来生物入侵最为严重的国家之一。互花米草和加拿大一枝黄花是我国华东地区危害较为严重的外来入侵植物,它们的秸秆富含纤维素、半纤维素和木质素,其纤维素表面暴露的亲水基团部分被疏水性环氧基所取代,可增强纤维素间的结合力。通过适当的化学改性,可将带有正电荷的季铵基引入到互花米草和加拿大一枝黄花纤维素的羟基上,制备出阴离子吸附剂。该吸附剂可作为吸附Cr(Ⅵ)等阴离子污染物的材料,既解决互花米草和加拿大一枝黄花恶性繁殖问题,也达到了以废治废的效果。本论文以外来入侵植物加拿大一枝黄花和互花米草为原料,釆用碱化、醚化交联、接枝共聚等化学改性方法对其进行改性,获得阴离子吸附剂,并从化学反应角度探讨改性机理;采用元素分析、FTIR、SEM、氮气吸附、XPS和NMR等手段表征互花米草和加拿大一枝黄花改性前后物化性质的变化,并将阴离子吸附剂用于吸附处理含Cr(Ⅵ)废水,考察工艺参数对阴离子吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的影响,并进行热力学计算、动力学研究和吸附机理探索,在此基础上研究填充有阴离子吸附剂的吸附柱动态分离Cr(Ⅵ)的特性。主要研究结论如下:(1)以NaOH为碱化剂、环氧氯丙烷(ECH)为醚化剂、三乙胺(TEA)为接枝剂,优化改性条件,制取加拿大一枝黄花阴离子吸附剂(MSC)和互花米草阴离子吸附剂(MSA)。结果表明,NaOH的投加量对MSC和MSA的吸附效率影响不大,环氧氯丙烷和三乙胺的投加量对MSC和MSA的吸附效率影响较为显著。MSC的最佳制备条件为加拿大一枝黄花:NaOH:ECH:TEA为1:13:13:6.7,该吸附剂对10mg/L Cr(Ⅵ)水溶液的去除率为88.5%;MSA的最佳制备条件为互花米草:NaOH:ECH:TEA为1:13:6.7:5.3,该吸附剂对20mg/L Cr(Ⅵ)水溶液的去除率为92.9%。(2)元素分析结果表明,经过改性后,加拿大一枝黄花和互花米草的含氮量分别增加了32%和46%。FTIR谱图和XPS谱图表明,经过改性后,加拿大一枝黄花和互花米草表面基团结构均发生了变化,都引入了胺基官能团。(3)静态吸附实验结果表明,MSC吸附去除Cr(Ⅵ)的平衡时间约为3 h,其吸附量随着初始浓度的升高而增大。随着固液比的增大,MSC对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附去除率随之提高。当固液比为2g/L时,MSC对Cr(Ⅵ)的去除率为71%,而未改性的仅为9%。由于水溶液的pH值能改变Cr(Ⅵ)的离子形态和吸附材料表面的荷电性,因此吸附过程受体系pH值影响显著,pH值为1~5范围内吸附效果较好。吸附过程符合准二级动力学模型,并均能较好地符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型(R2>0.95),298 K时最大吸附量为29.62 mg·g-1。MSA吸附去除Cr(Ⅵ)的平衡时间约为6 h,最佳pH值为3。固液比对吸附效率影响较大,当固液比为2g/L,MSA的去除率为98%,而未改性互花米草仅为7%。Langmuir方程能更好地描述MSA对Cr(Ⅵ)的吸附行为,动力学模型符合准二级方程。应用van′t Hoff方程对吸附热力学参数进行了计算,结果表明Cr(Ⅵ)在MSC和MSA上的吸附均为熵加的自发物理吸热过程,升高温度有利于反应进行。(4)动态吸附实验结果表明,填料层高度和进水Cr(Ⅵ)的浓度对Cr(Ⅵ)的过柱吸附特性影响较大,较高的初始浓度和较短的填料层高度将使吸附柱床层的穿透时间缩短。Thomas模型能够很好地描述MSC动态吸附Cr(Ⅵ)的行为,MSC动态柱更适合吸附低浓度的Cr(Ⅵ)溶液,且吸附性能稳定。