伴随着经济发展所带来的铜、汞、铬等重金属离子污染问题,对人体、动植物、粮食作物的生长造成严重的健康威胁,会带来不可逆的伤害,同时,还会造成巨大的经济损失。因此研究一种新型、高效、环保、易于获得、性质稳定、价格低廉的复合吸附剂对水中的重金属离子进行吸附,并探讨其吸附特性和机理,具有重要的理论和应用价值。本研究选用废弃的黑曲霉菌丝体和壳聚糖作为原材料,使之进行交联、固化,形成一种复合型吸附剂,运用准一级、准二级动力学模型,Langmuir和Freundlich等温线模型研究黑曲霉菌丝体-壳聚糖复合型吸附剂的吸附行为,建立吸附模型;采用红外与电镜技术研究复合型吸附剂的吸附机理;最后,还研究了复合型吸附剂的解析和再生能力。具体研究结果如下:1.壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究以壳聚糖作为原材料,在静态吸附实验中,考察壳聚糖作为吸附剂时在不同温度、吸附时间、吸附剂量、pH条件下对Cr(Ⅵ)的吸附影响。吸附结果表明,当Cr(Ⅵ)溶液的pH=5、吸附剂投加量为0.500g、吸附温度为30℃、吸附时间为120min、浓度为20 mg/L时,壳聚糖对Cr(Ⅵ)的最佳吸附率为85.06%。2.黑曲霉菌丝体-壳聚糖的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附机理研究以废弃黑曲霉菌丝体、壳聚糖作为吸附剂制备原料,采用环氧氯丙烷进行交联,三聚磷酸钠进行固化,制备成黑曲霉菌丝体-壳聚糖复合型吸附剂。在静态吸附实验过程中,探究了温度、时间、pH值、黑曲霉菌丝体-壳聚糖的投加量对Cr(Ⅵ)的吸附影响。实验结果表明:当Cr(Ⅵ)溶液的pH=6、吸附剂投加量为0.400 g、吸附温度为50℃、吸附时间为120min、浓度为20 mg/L时,对Cr(Ⅵ)吸附率最高达到94.37%。动力学数据分析表明黑曲霉菌丝体-壳聚糖复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型(R~2=1)。同时吸附过程符合Freundlich等温线模型,说明该吸附是分布不均匀的非均相体系表面的吸附。3.对黑曲霉菌丝体-壳聚糖吸附前后结构表征将吸附前、后的黑曲霉菌丝体-壳聚糖,利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等方法对复合吸附剂的结构进行表征分析。表征分析的结果表明:SEM表明了,复合吸附剂表面粗糙,较高的比表面积更有利于黑曲霉菌丝体-壳聚糖对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附;FT-IR分析表明了复合吸附剂与含氧官能团(—OH、—COOH)发生离子交换作用。4.黑曲霉菌丝体-壳聚糖的解析和再生能力以0.1mol/L的NaOH作为解析剂,考察黑曲霉菌丝体-壳聚糖的解析和再生能力。再生实验表明0.1mol/L的NaOH对黑曲霉菌丝体-壳聚糖的再生能力效果很好,四次再生后吸附率仍在90%以上。