近年来,沙柳木粉基水凝胶对重金属离子具有较好的吸附性能,在重金属废水处理方面得到广泛关注。本文以沙柳、聚天冬氨酸为原料,采用水溶液聚合法制备聚天冬氨酸/沙柳木粉(PASP/SPP)、聚天冬氨酸/羧甲基沙柳木粉(PASP/CMS)水凝胶,确定水凝胶的最佳制备条件。采用红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等表征方法研究水凝胶的微观结构。确定水凝胶的最佳溶胀条件及吸附条件;进一步确定水凝胶的吸附等温线、吸附动力学模型及吸附热力学;确定水凝胶的最佳脱附条件。论文的主要研究结果如下:1、PASP/SPP水凝胶的制备及溶胀性能的研究溶胀实验结果表明:PASP/SPP水凝胶的最大溶胀比,为7.2;FTIR显示:PASP上的-COOH与沙柳木粉上的-OH发生接枝共聚反应并形成PASP/SPP水凝胶;XRD显示:PASP的加入破坏了 SPP的有序性,使结晶度降低,形成PASP/SPP水凝胶;SEM显示:PASP/SPP水凝胶表面疏松,有大小不等的孔隙。2、PASP/SPP水凝胶对Pb2+、Cd2+吸附/脱附性能的研究吸附实验结果表明:PASP/SPP水凝胶对Pb2+、Cd2+的最大吸附量,分别为936.5、539.5 mg/g。吸附过程符合Langmuir等温线模型,准二级动力学模型。热力学研究表明,吸附为自发放热且混乱度减小的过程。SEM显示:吸附前的水凝胶表面疏松多孔,吸附后的水凝胶表面变得致密,XPS更直观的证明重金属离子被吸附到水凝胶表面。脱附实验结果表明:PASP/SPP水凝胶对Pb2+、Cd2+的最大脱附量,分别为497.28、269.76 mg/g。3、PASP/CMS水凝胶对Pb2+、Cd2+吸附/脱附性能的研究FTIR显示:PASP上的-COOH与CMS 上的-CH2OH发生接枝共聚反应并形成PASP/CMS水凝胶;XRD显示:PASP的加入使CMS的晶体结构发生变化,形成PASP/CMS水凝胶。吸附实验结果表明:PASP/CMS水凝胶对Pb2+、Cd2+的最大吸附量,分别为1657.6、719.6 mg/g。吸附过程符合Langmuir等温线模型,准二级动力学模型。热力学研究表明,吸附为自发放热且混乱度减小的过程。SEM显示:吸附前的水凝胶表面疏松多孔,吸附后的水凝胶表面变得致密,XPS更直观的证明重金属离子被吸附到水凝胶表面。脱附实验结果表明:PASP/CMS水凝胶对Pb2+、Cd2+的最大脱附量,分别为580.16、382.16 mg/g。