随着工业的发展以及人民生活水平的提高,大量的污水被排放到江河湖泊中,造成了严重的环境污染。其中,可溶性粒子对水体的污染最为严重。因此,可溶性粒子的脱除成为了污水净化过程中最重要的环节之一,而吸附法是处理此种污染的能耗最低、效果最好的办法。纤维素作为一种环保可再生能源,得到了人们越来越多的关注。而海藻酸钠对某些粒子拥有较强的吸附能力,在污水处理领域有着广阔的应用前景。本课题以纤维素为主要原材料,辅以海藻酸钠及巯基化改性的γ-Fe2O3纳米粒子制成复合微球,使用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和激光粒度分析仪对其进行表征,并且将制得的复合微球装入层析柱中,针对此复合微球对水相中磷酸根的动态吸附进行了研究。(1)利用碱性纤维素溶剂(7wt%NaOH/12wt%尿素/81wt%水溶液)在-12.5℃下与棉短绒浆(α-纤维素>95%)混合,高速搅拌溶解得到纤维素溶液。利用溶胶-凝胶法制得纤维素微球(CM),所得微球为平均粒径分别为96.7μm、363μm和409.3μm,并表现为具孔的三维网状结构的球形,微球的固含量分别为3.85%、3.83%和3.79%。(2)利用溶胶-凝胶法制得系列海藻酸钠/纤维素复合微球(SACCM),并应用于水相中磷酸根离子的静态吸附。依据海藻酸钠占整个微球的质量分数,制得的微球分别命名为SACCMO、SACCM10、SACCM20。制得系列微球均为球形,并表现为具孔的三位网状结构,平均直径分别为363μm、351μm和360μm,平均孔径均在2～5μm范围内,微球平均固含量分别为3.81%、3.83%和3.88%。通过FT-IR谱图可看出,纤维素未与海藻酸钠发生化学反应,而是通过物理复合成球。吸附实验结果表明:海藻酸钠与纤维素对水相中磷酸根的吸附有协同作用,系列海藻酸钠/纤维素复合微球对水相中的磷酸根均具有较强的吸附性能,且吸附能力随着海藻酸钠质量分数的增加而变强,最适吸附温度为296K(23℃),最适吸附pH为6,当海藻酸钠质量分数20%(SACCM20)时在最适条件下对磷酸根的吸附能力最强,吸附效率可达到85.58%。(3)利用3-疏丙基-三甲氧基硅烷(MPTS)对y-Fe2O3纳米粒子进行表面疏基化改性,利用溶胶-凝胶法制得MPTS-γ-Fe2O3/纤维素复合微球,并应用于水相中磷酸根离子的静态吸附。所得复合微球为平均粒径约355μm、平均孔径均在2～5μm范围内并表现为具孔的三维网状结构的球形,微球固含量为10.48%。通过FT-IR谱图可看出,MPTS成功修饰到了 γ-Fe2O3表面。吸附试验结果表明:MPTS-γ-Fe2O3/纤维素复合微球对水相中的磷酸根具有较强的吸附性能,最适吸附温度为306K(33℃),最适吸附pH为6,在最适吸附条件下吸附效率可达到87.04%。(4)将MPTS-γ-Fe2O3、海藻酸钠和纤维素共混,利用溶胶-凝胶法制得MPTS-γ-Fe2O3/海藻酸钠/纤维素复合微球,并将制得的复合微球填充于层析柱中,应用于水相中磷酸根离子的动态吸附。所得微球为平均粒径约362μm、平均孔径在2～5μm范围内并表现为具孔的三维网状结构的球形,微球固含量为3.92%。动态吸附试验结果表明:在最适吸附条件下,复合微球对磷酸根的吸附能力很强,吸附效率可达92.49%,复合微球层析柱对磷酸根溶液的吸附速度先慢再快最后变慢,在90min达到吸附饱和。