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众所周知,水污染问题已经成为当今世界关注的焦点问题,因此,对污水处理的方法和技术的研究已受到广泛重视,其中,光催化降解法和吸附法都是常用的污水处理方法。近些年来,为满足市场经济化的需求,农林副产品逐步成为了功能化模板材料和吸附材料的重要选择。植物纤维素(木浆和棉浆纤维素)是大自然中来源丰富的、无毒价廉的及可再生的天然高分子材料,是新型的环保型原材料,应用范围广泛。本文以木浆和棉浆纤维素为原料,制备出两种功能化的纤维素膜基复合材料,具体研究内容如下:(1)首先以水热法制备纳米ZnS粒子,并用KH-550对其进行表面修饰,制备出分散性较好、结晶度较高、颗粒尺寸均匀的纳米ZnS粒子,随后用物理混合法制备ZnS/纤维素膜基复合材料。结果表明:纳米ZnS粒子成功掺杂到棉浆/木浆纤维素混合膜中,并未因此而改变复合膜材料的晶型,且其热稳定性得到了适当的改善;纳米ZnS粒子的掺杂量为1.5 wt%时,其机械性能最佳,其拉伸强度为2.78 MPa,断裂伸长率为64.0%;此外,光催化降解实验结果表明,掺杂纳米ZnS粒子的量为1.5 wt%时,复合膜材料对MO的降解效率最好,150 min后,达到61.3%左右。(2)使用一种简单、经济和环保的液体浸渍法制备ZnS/纤维素膜基复合材料。结果表明:所形成的纳米ZnS粒子均匀地原位生长在纤维素膜基板上,且负载在纤维素膜基板上的纳米ZnS粒子的结晶度和数量均可通过改变循环浸渍次数来控制。光催化结果表明:以棉浆/木浆纤维素混合膜为基体材料不仅有助于催化剂的分离、回收和循环再利用问题,而且防止了纳米ZnS粒子的团聚,即改善了复合膜的光催化降解效果。总之,循环浸渍4次是制备复合膜材料的最佳条件,具有潜在的应用价值。(3)以棉浆/木浆纤维素膜基体为碳质原料,K2CO3为活化剂,在炭化温度为550~800℃,液体浸渍浓度为0、0.1~0.6 mol/L的条件下,采用化学活化法制备棉浆/木浆纤维素复合膜基活性炭材料(AC)。结果表明:AC的比表面积和产率均受到炭化温度和K2CO3浸渍溶液浓度的影响,且影响趋势相同;AC孔结构发达,微孔丰富,分布集中且主要集中于2 nm以下;样品形状类似于蜂窝状,孔径大小较均一,表面富含官能团;该AC样品仍存留了部分纤维素Ⅱ型,并且具有局部石墨化结构;其中,实验结果表明:AC样品制备的最佳条件为750℃下,0.5 mol/L。除此之外,AC吸附MB的数据均适合Langmuir等温吸附模型,最大单层吸附量Qm可达675.68 mg/g;其动力学吸附实验数据更适合准二阶吸附方程;此外,脱附再生实验表明,AC的脱附再生能力较强,经三次再生后,其再生率为64.74%。