1. 研究目的与意义
环境保护、经济的可持续发展，对水处理技术提出了更高的要求，寻求兼有高效、环保、经济且无二次污染的水处理技术是当前水处理领域的研究热点和前沿课题。纤维素是地球上数量最丰富、最廉价的天然亲水性高聚物，用它做基质的吸附剂材料具有亲水性好、机械强度高、生物相容性好、无毒、化学可修饰性而且它还具有可再生、易被生物降解的特性，可以说是一种绿色环保材料。如何对纤维素微球进行结构和功能设计是得到性能优异的纤维素基水处理剂的关键。 本课题旨在通过碱/尿素或硫脲/水溶剂体系，采用沉淀析出法制备出多孔型再生纤维素微球，对微球进行结构设计和表面接枝功能化。项目预期实现纤维素磁性微球吸附剂的高效性、专一性、多功能性和可再生性，建立该类型微球的结构功能设计思路。该工作将为寻找新的污水处理剂奠定技术基础，为降低污水对环境和人类健康的影响提供可靠的科学依据。
2. 国内外研究现状分析
1 水处理重金属离子吸附剂研究现状
含重金属废水是对生态环境危害极大的一类污染源。进入环境中的重金属往往参与食物链循环并在生物体内积累，破坏生物体的正常生理代谢。如何消除重金属的危害并有效地回收废水中的贵重金属是当今环境保护工作中面临的一个非常突出的问题[1]。重金属废水的处理方法很多，常用的方法有沉淀法、离子交换法和吸附法等[2]，其中吸附法处理重金属废水具有适应范围广、处理效果好、可回收有用金属以及吸附剂可重复使用等优点。吸附法的处理效果往往取决于吸附剂的性能和质量。在常用的吸附剂中，活性炭处理效果虽佳，但再生复杂，而吸附树脂再生虽比活性炭简单，但价格贵。因此研制出具有较好吸附性能且价格较低的吸附剂具有重大的意义。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
1.以天然纤维素微球为原料，用环氧氯丙烷对其进行环氧化，在环氧化纤维素微球上修饰含有羧基、磺酸基、磷酸基、伯胺基等可以吸附带正电的重金属阳离子基团 ，就可以用来去除水中过量的重金属阳离子。 2.采用控制变量法，分别对反应ph值、功能基团浓度、反应温度等方面进行改变，找到最佳的反应条件。 3. 采用红外光谱测试、扫描电镜分析等方法对改性纤维素的性能进行表征。 4. 针对静态吸附容量、吸附剂对金属离子的动力学研究、吸附剂对金属离子的等温吸附、ph值的影响、温度的影响等方面测试其吸附性能。 5. 吸附剂的再生实验。
研究计划：
4. 研究创新点
1. 具有高吸附量的纤维素基水处理剂的研制。
可以通过合理优化纤维衍生物的结构、控制外界条件等方法，来提高纤维素基水处理剂的吸附量； 2. 适合于不同酸度区间的纤维素基水处理剂的研制。
可以通过采用具备在特定酸度条件下的功能基团来功能化纤维素来达到分离目的； 3. 具备更高重复使用次数的纤维素基水处理剂的研制。
