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秸秆的高值利用一直备受关注。本研究用秸秆制备出再生木质纤维素球(RLBs),并通过2,2,6,6-四甲基哌啶自由基氧化物(TEMPO)将其氧化改性为金属离子吸附剂。本工作以秸秆为原料,利用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)对秸秆的溶解性,经乳化—固化法制备再生木质纤维素球,并采用SEM、TGA、XRD、液相色谱、粒度分析仪等表征其组成和结构;继而优化了球的制备工艺,并通过脱除部分木质素对再生木质纤维素球的微观结构进行了调控;此外,采用两种TEMPO体系(TEMPO-NaClO-NaClO2和TEMPO-NaBr-NaClO)对球进行氧化改性,赋予其吸附金属离子的能力,并对吸附机理进行了研究。研究发现:秸秆溶液浓度为4%-5%时球状态和微观结构最好,具有最大的比表面积(142.40m2/g);通过脱木素处理,球纤维素含量由31.90%增加至51.40%,孔径、比表面积、孔隙率等物性参数皆有所减小;TEMPO-NaClO-NaClO2体系和TEMPO-NaBr-NaClO体系氧化后的再生木质纤维素球的羧基含量分别为1.28mmol/g和1.80mmol/g,两者对金属离子都具有较好的吸附性,其中TEMPO-NaClO-NaBr体系氧化的球对Pb2+的吸附效果尤为显著,可达到145mg/g。通过以上研究,得到以下结论: (1)所制备的再生木质纤维素球是一种含有纤维素、半纤维素和木质素的多组分复合球,具有多孔网状结构、形貌良好、比表面积大。 (2)制球所使用的秸秆溶液浓度是影响球状态和微观结构的重要因素,浓度为4%-5%时,球状态和微观结构最好。较低秸秆溶液浓度制备的球粒径分布更窄;球中纤维素结晶度与秸秆溶液浓度呈正相关。 (3)脱除部分木质素使球比表面积、孔隙率等物性参数减小,同时球组分中纤维素含量增加,木质素含量下降,半纤维素含量无明显变化,纤维素结晶度提高。 (4)多组分球复合球TEMPO氧化后为多孔网状结构,热稳定性和纤维素结晶度提高,对金属离子具有较好的吸附性。其吸附主要为化学吸附,属于可能受内部扩散和吸附剂的活性位点等共同控制的准二级吸附拟合模型。