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我国是农业大国,农作物秸秆是农业生产过程中的最大副产物,其中玉米秸秆占中国农作物秸秆的较大比例。而相当一部分的玉米秸秆(CS)则被低值利用,既对资源造成了浪费,又污染了环境。我国蒙脱土(MMT)的储量位居世界第二,由于蒙脱土具有膨胀性、吸附性、阳离子交换性等基本性质,且其来源广泛、价格低廉,因此蒙脱土已在石油、建筑、污水处理等多个领域得到了广泛应用,并且蒙脱土作为吸附材料已成为科学研究的热点。本研究就是通过阳离子聚合体采用插层法对蒙脱土进行改性来作为水处理吸附剂,就其制备工艺及结构性能进行探究和表征;将所制备的纳米复合材料用于吸附处理含Pb2+模拟废水,就其吸附影响因素进行探讨,所得研究结果如下:(1)最佳制备条件为:玉米秸秆/蒙脱土(CS/MMT)纳米复合材料的最佳制备条件为:复合反应温度为室温,复合反应时间为4h,NaOH溶液的质量浓度为8%,CS与MMT的掺杂比例为1:1;醚化玉米秸秆/蒙脱土(ECS/MMT)纳米复合材料的最佳制备条件为:复合反应温度为60℃,复合反应时间为6h,ECS与MMT的掺杂比例为1:1。(2)表征结果表明:CS(ECS)大分子插层进入到了MMT的片层结构中,使MMT的晶格结构遭到破坏,并在MMT的层间域发生了配位络合反应,形成了有利于对Pb2+离子吸附的插层聚合型纳米复合材料,且所制备CS/MMT(ECS/MMT)纳米复合材料的粒径远小于MMT。(3)对CS、MMT、CS/MMT和ECS/MMT纳米复合材料吸附性能的对比,相同条件下CS/MMT纳米复合材料吸附量高于CS及MMT原样,且达到吸附平衡的时间大大缩短;发现ECS/MMT纳米复合材料的吸附性能优于CS/MMT纳米复合材料。(4)吸附剂对Pb2+的Langmuir和Freundlich吸附等温方程拟合结果发现:CS与MMT的热力学吸附过程可以用langmuir吸附等温式描述,表明CS与MMT吸附热和活化能较大,选择性较强,多为单分子层吸附,吸附速度较慢。而CS/MMT和ECS/MMT纳米复合材料吸附等温曲线既符合Freundlich,又符合Langmuir吸附规律,显示该吸附体系是以物理吸附为主、兼有化学吸附。从吸附状态看,属多层吸附。由平衡参数RL的值可以得出ECS/MMT纳米复合材料对Pb2+的吸附易于进行的结论。(5)对吸附热力学进行研究发现,随温度的升高吸附剂的吸附量增大,吸附过程属于自发且吸热反应,固-液界面随温度的升高混乱度增大。(6)由吸附剂对溶液中Pb2+的Lagergren一级和准二级吸附速率方程的参数可见,吸附剂可用准二级吸附速率方程来描述,表明该吸附过程属于吸热过程。