资源短缺和环境污染是关系到人类生存与发展的重大难题,寻找新的可再生资源和解决环境污染问题是全世界科研工作者关注的焦点。湖北省是农业大省,水稻是主要种植作物,稻秆资源丰富、量大、面广,用则利,弃则害。本文以稻秆为原料,研究纤维素的分离提取,经调控乙酰化反应制备适合电纺的稻秆源醋酸纤维素(CA)。以CA和商品TiO2(P25)等为原料,研究了电纺制备大比表面积的多孔炭纤维和多孔CA/P25柔性纤维膜,并探究了材料在水污染处理方面的应用性能,形成水污染治理和秸秆资源延伸应用的新思路,实现秸秆资源向环保材料应用领域的拓展和延伸。(1)研究了利用乙醇-水溶液对稻秆进行预处理,经弱碱溶液处理和双氧水漂白工艺,分离得到稻秆纤维素,再调控乙酰化反应制备了适合电纺的稻秆源醋酸纤维素。详细研究乙醇-水溶液的浓度、反应温度、时间、固液比等因素对稻秆源纤维素分离提取的影响,同时,也研究了乙酸酐用量、反应时间和温度对稻秆源纤维素乙酰化改性的影响,优化了稻秆源纤维素的分离提取和醋酸纤维素的制备工艺参数。采用红外光谱IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对纤维素样品进行了系统表征,稻秆纤维素中纤维素含量达到92wt%;适合电纺的醋酸纤维素不溶率最低为6.4%,取代度(DS)为2.89。(2)基于CA和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)电纺制备了一系列不同比例的CA/PVP复合纤维膜,经弱碱溶液处理实现致孔剂PVP的去除和CA的脱乙酰化,得到多孔纤维素膜(RC),再经管式炉惰性气氛煅烧,得到多孔炭纤维。系统探讨了致孔剂PVP用量、煅烧工艺等对多孔炭纤维性能的影响,并利用IR、XRD、SEM和氮气吸附脱附(BET)等测试对多孔炭纤维进行系统表征。当CA/PVP重量比为8:2、煅烧温度为900℃时,得到的炭纤维比表面积最大达到1427.6 m2/g,对盐酸四环素(TC)溶液的最大吸附容量为672 mg/g且循环使用5次后,平衡时吸附容量高达601 mg/g。(3)以PVP为致孔剂,基于CA和P25等原料电纺制备出一系列不同P25负载量的CA/PVP/P25复合纤维膜,经水浸泡去除致孔剂PVP,得到多孔CA/P25柔性纤维膜。利用IR、XRD、SEM、元素能谱(EDX)和热失重(TG)等测试对多孔CA/P25柔性纤维膜进行系统表征。在模拟太阳光照射下,当P25负载率为23.8%时,多孔CA/P25柔性纤维膜的光催化活性最佳,120 min时对罗丹明B(RhB)的降解率达99.9%,且循环使用五次后,依然保持很高的光催化活性。