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蔗渣纤维是制糖业主要固体废物,目前对蔗渣的回收处理主要是通过燃烧,回收其热能。甘蔗渣主要由纤维素、木质素、半纤维素组成,纤维素的含量40%～50%。本研究主要通过水热反应釜对蔗渣漂白浆进行预处理,将常规的物理预处理方法和化学预处理方法相结合来提取纤维素并将其活化。具体方法是将原料溶于一定质量分数的氢氧化钠溶液、在一定温度下于水热反应釜中进行蒸汽爆破。在高温、高压和碱作用下,木质素和半纤维素被大量去除,纤维素内部的大量氢键被破坏,被封闭起来的羟基也更多的暴露出来,且纤维素的长度和宽度有所减小。实验主要探究氢氧化钠浓度、反应温度、反应时间等因素对蔗渣纤维素的影响,采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)和纤维素测定仪等仪器对不同条件下的纤维素进行了结构和性能的表征。结果表明:氢氧化钠质量分数10%、反应温度150℃、反应时间70min条件下处理的纤维素更有利于后续纤维素的改性和水凝胶的制备。迄今为止,已经研究出多种从工业废水中除去染料的技术,包括纳滤、离子交换、化学氧化,反渗透和吸附等,在众多的染料废水处理方法中,吸附技术由于具有成本低、操作方便等优点,在工业上得到了广泛的应用。为了提高蔗渣纤维对染料的吸附量,本研究分别使用环氧氯丙烷和硫脲对蔗渣纤维进行改性,改性后的蔗渣纤维与羧甲基纤维素以5:5的比例溶于质量分数为707%NaOH、12%尿素、81%水的体系中,环氧氯丙烷为交联剂,交联得到功能化的纤维素水凝胶,并用于染料亚甲基蓝(MB)和结晶紫(CV)的吸附。分别讨论了溶液的pH、吸附剂用量、吸附温度、吸附时间、MB和CV溶液的浓度对水凝胶吸附过程的影响。采用扫描电镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重(TGA)和X-射线衍射(XRD)等仪器对功能化纤维素和水凝胶进行了结构和性能的表征。并对水凝胶吸附染料过程进行了动力学和吸附等温线的探讨。结果表明:在单组份吸附体系中,吸附过程符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温线,MB和CV的吸附量分别为632.9和574.7mg/g;在双组分吸附体系中,吸附过程符合Langmuir竞争吸附模型,MB和CV的吸附量分别为555.6和427.4mg/g。该吸附剂具有良好的吸附再生能力,吸附和脱附过程的机理主要是静电吸附和离子交换作用。