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本文以纤维素为原料，在调研文献的基础上，设计并合成了以纤维素为基体的三种水处理剂。通过一系列分析表征手段从样品的外貌、组成成分及含量、结构、热稳定性等方面对其结构进行了系统的分析证实。研究了它们对重金属离子和有机染料的吸附能力，考察了溶液pH值、吸附时间、吸附剂用量、溶液初始浓度和溶液温度对重金属离子和有机染料吸附效果的影响，并确定了等温吸附模型和动力学方程。论文具体的研究内容如下：1.在充分调研国内外对改性纤维素研究的基础上，根据纤维素结构的特点，介绍了直接修饰纤维素方法和间接修饰纤维素方法，并分别对其作了具体的阐述。此外，还对纤维素基水处理剂在现阶段存在的问题和未来的发展趋势做了分析。详细阐述了论文的立题依据和主要工作。2.用马来酸酐改性纤维素得到了CM吸附剂，并研究了其对重金属离子Hg（Ⅱ）和三种阳离子型碱性有机染料（碱性品红、亚甲基蓝、结晶紫）的吸附。实验结果表明，吸附剂对Hg（Ⅱ）、碱性品红、亚甲基蓝和结晶紫的最佳吸附pH分别为5.1，6.5，8.0和6.3；最佳吸附温度分别为30℃，25℃，25℃和25℃；最佳吸附时间分别为60min，120min，60min和480min。CM对Hg（Ⅱ）的吸附符合Freundlich等温吸附模型，对碱性品红、亚甲基蓝和结晶紫的吸附符合Langmuir等温吸附模型。CM对Hg（Ⅱ）和三种有机染料的动力学研究表明，对二者的吸附用准二级动力学描述更为准确。3.用硫脲对CM吸附剂继续改性，得到了CMT吸附剂，并研究了其对重金属离子Cd（Ⅱ）和有机染料碱性品红的吸附。实验结果表明，吸附剂对Cd（Ⅱ）的最佳吸附条件为：pH4.8，吸附剂用量60mg，震荡时间40min；对碱性品红的最佳吸附条件为：pH7.0，吸附剂用量70mg，震荡时间150min，温度30℃。CMT吸附剂对Cd（Ⅱ）和碱性品红的吸附均符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型，最大吸附容量分别为94.97mg g-1和26.47mg g-1。此外，还考察了吸附剂对Cd（Ⅱ）的吸附/脱附实验，结果表明，用0.20mol L-1的NaOH溶液作为脱附剂，吸附剂至少可以重复使用6次。4.用甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）改性CM，得到了马来酸酐环氧化纤维素CMG，再用硫脲对CMG进行改性，得到了同时具有羧基和氨基的双功能团吸附剂CMGT，并探讨了其对重金属离子Pb（Ⅱ）和有机染料孔雀石绿的吸附条件。实验结果表明，CMGT吸附剂对Pb（Ⅱ）的最佳吸附条件为：pH5.5，震荡时间60min，温度30℃，溶液初始浓度0.08mol L-1；对孔雀石绿的最佳吸附条件为：pH7.0，震荡时间180min，温度40℃，溶液初始浓度150mg g-1。CMGT吸附剂对Pb（Ⅱ）和孔雀石绿的吸附均符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型，最大吸附容量分别为584.80mg g-1和131.93mg g-1。CMGT吸附剂对Pb（Ⅱ）的吸附/脱附实验结果表明，用0.20mol L-1的HCl溶液作为脱附剂，重复使用6次，吸附剂对Pb（Ⅱ）的吸附容量仍在在400mg g-1，说明CMGT具有良好的再生和重复使用能力。