在木材加工中,树皮通常被当作废物。大量树皮被丢弃,不仅浪费资源,而且污染环境。因此,开展树皮高价值利用研究不仅可以有效地减少树皮等农林废弃物带来的一系列污染,更可以解决资源短缺的一部分问题,产生高附加值的利用。与此同时,水污染以及水体中重金属污染随着现代化的快速发展已变得日益严重。如何有效控制重金属污染已成为当今社会普遍关注的问题。本论文从马尾松树皮出发,通过对马尾松树皮结构和成分进行分析,得知其外部形成骨架的网状结构,内部结构较为紧密。马尾松树皮中木素含量在50%左右,糖类含量为24.44%。再利用对甲基苯磺酸溶解对马尾松树皮进行处理,先得到马尾松树皮纳米木质纤维素,具体操作如下,将原料放入100 mL质量浓度为60%的对甲苯磺酸溶液,在80℃水浴加热搅拌条件下,反应1h。趁热过滤,并用洗涤滤渣至中性。将滤渣放入到透析袋中,共透析7天,然后通过微射流均质机进行均质20段。所得样品即马尾松树皮纳米木质纤维素。经过对甲基苯磺酸和微射流均质机的两步处理,样品平均高度尺寸达到了 15 nm左右,最高不超过60 nm,并且可以十分明显地看出样品中含有纳米级别的木质素和纤维素。其中纳米木质素呈现出圆形或者类圆形,纳米纤维素呈现出短棒状。利用马尾松树皮纳米木质纤维素在不同冷冻干燥条件下制备得到马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶。对马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶进行物理性能的分析及吸附性能实验的探索,发现液氮处理的样品孔径最大,为10.467 nm,-80℃处理的样品为8.322 nm,-20℃处理的样品为5.131 nm,而-4℃处理的样品仅为4.962 nm。液氮处理的样品BET 比表面积只有306.17 m2/g,样品在-20℃条件下处理为406.37 m2/g,-4℃条件下为397.21 m2/g。将该气凝胶应用于重金属离子吸附,同时研究了纳米木质纤维素气凝胶吸附重金属离子过程从优化及反应热力学、反应动力学等反应机理的探究。实现了马尾松树皮吸附剂的制备与机理探究。其吸附过程符合Temkin(R2=0.9901)等温吸附,其结果表现为不均匀的吸附,并且为单层吸附。而且,该过程为非自发复合吸附过程。本文通过马尾松树皮制备纳米木质纤维素生物吸附剂来完成对废水中重金属离子的吸附,实现了一个完整的工艺到应用的流程。并且首次将固体酸应用到马尾松树皮上,并且制备出纳米木质纤维素,有效地将马尾松树皮制备成为纳米木质纤维素,实现马尾松树皮的综合利用。将制备好的马尾松树皮生物活性吸附剂进行吸附实验,并且详细研究了解析历程及热力学、动力学等性能分析,确立了该方法的操作可行性,经济合理性以及良好的工业前景。