染料废水具有排放量大、污染性强、难以生化处理的特点,吸附法是处理染料废水的研究热点之一。本研究选取天然含氮的壳聚糖为原材料,通过高温炭化、KOH改性、冷冻干燥等手段,制备了壳聚糖基炭材料并应用于染料的吸附,并对制备条件和吸附规律进行了研究,探究了材料对染料的吸附机理。(1)以对孔雀石绿(MG)的吸附性能为参照,分析了壳聚糖基生物质炭的制备条件对材料的影响,确定了700℃的最佳制备温度和KOH活化剂25%的最佳质量掺比。制备的壳聚糖基生物炭(ACB)比表面积为444.8766m2/g,平均孔径1.8501nm,对MG的吸附量可达303.6mg/L。考察了MG浓度、p H、温度和时间对染料的吸附性能影响规律,并对其进行吸附动力学分析和等温吸附模型分析,ACB对MG的吸附过程为符合二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型的多层吸附,材料表面异质化程度较高。(2)壳聚糖溶胶经冷冻干燥得到壳聚糖干凝胶,与KOH在700℃共热制备了壳聚糖基炭气凝胶(ACCA),比表面积达1035.6340m2/g,有明显的垂直片层结构,在25℃、p H=7、溶液浓度2000mg/g的条件下,对MG的4h吸附量达到了966.5mg/g;考察了染料浓度、p H、温度、时间对染料的吸附性能影响规律,吸附过程为符合二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型的多层吸附,材料呈三维网状结构,表面官能团种类较少,性质稳定。(3)通过FTIR、XPS、SEM-EDS对ACCA吸附MG前后作了表征分析,对吸附机理进行了探究,吸附过程中有静电作用、离子交换、π-π堆积、氢键作用、孔隙截留的共同参与。