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水资源短缺及水污染问题已经成为当今世界关注的焦点问题。因此,对污水处理的方法和技术的研究已受到广泛重视。吸附法是常用的污水处理方法。棉浆纤维素作为自然界中来源丰富的、可降解的、可再生的天然高分子材料,具有无毒价廉的优点,是一种理想的绿色环保型原材料,因此,棉浆纤维素具有广泛的应用范围。本文以棉浆纤维素为原料,制备出纤维素复合水凝胶材料,具体研究内容如下:(1)采用溶剂法以4-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂溶解纤维素制备纤维素水凝胶。随着纤维素含量的增加,纤维素水凝胶的热稳定性和溶胀比均有所增加,其中当纤维素含量为8 wt%时,最高热分解温度从335℃增加到352℃,热损失量降低为75.60%。此外,当纤维素含量为3 wt%时,其溶胀比为394.12%,纤维素含量为8 wt%时,溶胀比增加到619.46 wt%。(2)以NMMO为溶剂溶解纤维素与氧化石墨烯,制备复合纤维素水凝胶。复合水凝胶的热稳定性、溶胀比随着氧化石墨烯含量的增加而增加,当氧化石墨烯的参杂量为10 wt%时,最高热分解温度增加到353℃,溶胀比增加到706.96%,含水量达到87.61%。当氧化石墨烯的参杂量为5%时,复合水凝胶对铜离子的吸附量最高达到954μg/g,对铬离子的吸附量最高达到903.4μg/g,且吸附量随着重金属离子的初始浓度的增加而增加。(3)采用溶剂法以NMMO为溶剂溶解纤维素与氧化石墨烯、聚乙烯亚胺,制备复合纤维素水凝胶。结果表明:纤维素与聚乙烯亚胺紧密结合在一起,复合水凝胶的孔洞结构减小,氧化石墨烯包裹在纤维素的表面。当氧化石墨烯的参杂量为5%时,复合水凝胶的最高热分解温度为357℃,热损失量为90%,对铜离子的吸附量最高达到1177μg/g,对铬离子的吸附量最高达到4317μg/g。