水污染已成为全球最紧迫的问题之一,如何高效低成本地处理含有重金属离子、油类、染料等污染物的复杂废水一直以来都受到广泛关注。木质纤维素具有来源广泛、储量丰富、成本低、可再生、生物相容性好等特点,且含有羟基、羧基等多种官能团,易于化学改性,以其为原料基于造纸工艺制备纸基吸附-分离功能材料,在复杂废水处理中显示出巨大的应用前景。本文以杨木化机浆、漂白针叶木浆、麦草高得率浆等为木质纤维浆为原料,以马来酸酐（MA）、柠檬酸（CA）、聚乙烯亚胺（PEI）为改性试剂,结合打浆、加填、抄造、浸渍涂布和干燥熟化等造纸工艺技术,不使用任何有机溶剂,绿色构建低成本、高湿强度,兼具重金属离子吸附、染料吸附和水下油水分离性能的纸基功能材料,探究了功能化改性过程中的反应机理,研究了纸基材料在油水分离、重金属离子吸附、染料吸附等方面的性能,探讨了吸附机理、水下超疏油表面构建机理和材料性能之间的关系,同时进一步评价了其在复杂废水中的实际应用性能。具体研究工作如下:（1）低成本、高湿强纸基材料及其重金属离子吸附性能。使用杨木化学机械浆为原料,结合抄造和浸渍涂布工艺,得到了湿强度高、金属离子吸附性能好同时易于分离回收的木质纤维纸基吸附材料。选用马来酸酐和次磷酸钠作为绿色改性剂同时提高纸基吸附材料的湿强度和羧基含量,其中湿强度可达到其干强度的35%。由于具有高表面羧基含量,纸基材料对重金属离子表现出优异的吸附性能,使用线性方程拟合吸附数据,结果表明吸附动力学和热力学分别很好地拟合了准二级方程和Langmuir模型（相关系数R2≥0.998）,对Cu2+和Pb2+的理论最大吸附容量分别为35.4 mg/g和110.0 mg/g。基于造纸加填工艺在纸基吸附材料中负载20%多孔沸石填料以提高吸附容量并降低生产成本,其对Cu2+和Pb2+的理论最大吸附容量分别提高到56.5 mg/g和126.6 mg/g。（2）高吸附容量纸基材料及其固形物和重金属离子连续去除性能。以杨木化学机械浆为原料,通过抄纸技术结合多元酸涂布改性,制备了高湿强、高吸附容量、易于分离回收的纸基木质纤维素吸附剂。作为一种高反应活性多元酸,柠檬酸可在纤维表面引入羧基并在纤维之间形成共价键交联。随着打浆度和柠檬酸用量的提高,交联反应程度增加,湿强度和羧基含量随之增加。最终制备的纸页湿强度可达到干强度的40～50%,羧基含量最高可达到0.66 mmol/g。为了更真实地反应实际吸附过程,采用非线性方程对吸附数据进行拟合,拟合结果表明纸基材料对Cu2+和Pb2+的最大理论吸附容量分别可达61.96和138.11mg/g。4次吸附-再生循环后,其吸附容量仍可达到初始吸附量的90%以上,解吸过程中纸基吸附材料基本不受影响,再生性能良好。具有微米孔的纸基吸附剂在使用过程与过滤装置相结合,能够在吸附金属离子的同时有效分离粒径大于50μm的颗粒,可实现连续分离吸附过程。（3）两性多功能纸基材料及其水下油水分离和重金属离子吸附性能。采用漂白针叶木浆为原料,柠檬酸（CA）和聚乙烯亚胺（PEI）为改性试剂,提高纸基湿强度的同时引入两种不同电荷特性的高极性羧基（负电）和氨基（正电）活性吸附官能团,所制备的纸基材料机械强度高,柔韧型好,湿强度达到其干强度的55%,湿耐破指数为1.74 KPa·m2/g。由于表面的多级微纳米粗糙结构和高的亲水性官能团含量,纸基材料显示出优异的超亲水/水下超疏油性能,其对正己烷、石油醚、大豆油等多种油类的水下接触角均大于150°,同时两性电荷的协同作用提高了水下接触角的p H稳定性。油水分离实验显示纸基材料对上述油水混合物的分离效率均高于99%,对水包油乳化液的分离效率均可达到98%以上,分离效率在p H为3-11范围内基本保持稳定。同时,该材料对Cd2+和Pb2+的理论最大吸附容量分别达到73.29和93.75 mg/g。该兼具重金属离子吸附和油水分离性能的纸基材料可与过滤设备简单结合,实现对复杂废水中多种污染的一步处理。（4）高孔隙率纸基材料及其重金属离子吸附、油水分离和染料去除性能。以草浆为原料,以柠檬酸（CA）为增湿强剂和活性基团改性剂,加填柠檬酸钙（CC）微粒致孔剂,基于造纸工艺制备了具有高孔隙率、高湿强度和纯水通量的纸基材料。相较于原纸,添加CC致孔剂的纸基材料孔隙率由30%提高到69%;同时经CA改性后羧基含量提高到0.91mmol/g,湿强度由1.9提高到10.5 Nm/g。由于高得率草浆纤维比木浆纤维尺寸短小,比表面积更大,木质素含量更高,加之抄造的纸基材料具有较高的孔隙率和羧基含量,其对Cd2+、Pb2+和亚甲基蓝（MB）的理论最大吸附容量分别达到为136、229和128 mg/g。此外,由于在纸基表面引入了大量高极性的羧基基团并构建了特殊的多级微纳粗糙结构,其水下油接触角高达165°,对乳化油的分离效率为99.3%,膜通量达到2020 L/（m2·h）。该纸基功能材料集油水分离、染料吸附、重金属离子吸附等多种功能于一体,与传统吸附或分离材料相比具有成本低、绿色环保、处理效率高、易于回收利用等优势。