水污染给人类带来的威胁日益严峻,其中,废水中重金属六价铬离子排放量大,处理难度高,对人类的危害尤为严重。利用活性炭吸附法处理工业含铬废水,具有操作简单,吸附效率高,投资少,无二次污染等优势。活性碳纤维（ACF）作为新一代活性炭,孔结构以微孔为主,孔径小且分布窄,对重金属离子具有很强的物理吸附作用。但是,活性碳纤维表面活性基团较少,对六价铬离子化学吸附能力不足,其总吸附容量尚有提升空间。因此,可通过对ACF进行表面修饰改性,引进活性基团,进一步扩充对六价铬离子的吸附容量。聚乙烯亚胺（PEI）是一种无毒的无定型化合物,富含大量活性氨基,对水中六价铬离子有非常好的化学吸附效果。基于此,本文制备了PEI@ACF和具有光催化活性的TiO₂@PEI@ACF,探究两种吸附剂对六价铬离子的去除效果,最终实现高效去除废水中的六价铬离子。具体研究结果如下:1.采用PEI对ACF进行表面化学修饰,使其表面接枝了氨基,提高其对六价铬的吸附能力。接枝所用的PEI分子的相对分子质量为10000,质量分数为10%时,制备的PEI@ACF对六价铬的吸附效果最佳。此时,对于吸附初始浓度为100 mg L^-1六价铬溶液,在pH分别为1、2、3、5、7的环境下吸附能力比未改性ACF在同等条件下分别提高了0.4%、15.9%、18.4%、15.6%和21.8%。PEI@ACF对六价铬的吸附性能受到温度和pH的影响较大,升高温度、降低溶液pH值有利于PEI@ACF对六价铬离子的吸附。PEI@ACF对六价铬离子的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,属于单层表面吸附,理论最大吸附容量为532.1 mg g^-1。PEI@ACF经过6次吸附-脱附再生过程,静态吸附依然可保有原吸附容量的80%,显示了PEI@ACF作为吸附材料具有优异的循环利用性,可靠性高。通过建立穿透曲线,表明了PEI@ACF具有较强的连续吸附能力,当水力停留时间为35 min时,穿透点为1400 mL,吸附终点为2900 mL,对于进水浓度为100 mg L^-1,pH=2的含铬废水,可保证在连续进水24 h内去除率达到99.5%以上,出水符合国家排放标准。2.采用水热法制备了TiO₂@PEI@ACF,并用于含铬废水的处理,通过光催化-吸附作用,进一步提高对水中六价铬的去除率。TiO₂负载量对光催化去除六价铬的效果影响很大,研究得出当TiO₂与PEI@ACF的投料质量比为1:1时,去除效果最佳。批次实验发现,光催化去除六价铬离子的影响因素主要有pH、六价铬初始浓度、光照时间等。去除率随pH值的减小,光照时间的延长,六价铬初始浓度降低而提高。TiO₂@PEI@ACF静态光催化-吸附六价铬比相同条件下PEI@ACF的吸附的去除率有了显著提高。pH=2时,TiO₂@PEI@ACF光催化-吸附100 mg L^-1六价铬的去除率为99.6%,满足国家排放标准。对于10 mg L^-1六价铬离子,可实现在相对温和的pH条件下保持95%以上的去除率,出水满足国家排放标准,以此可简化工业净水工艺,节约成本。本文通过接枝PEI于活性碳纤维提高了对水中六价铬离子的吸附能力。在PEI@ACF表面负载TiO₂,通过光催化-吸附作用进一步提高了对水中六价铬的去除率。因此,PEI@ACF和TiO₂@PEI@ACF可作为潜在的吸附剂用于实际工业含铬废水的处理。