1. 研究目的与意义（文献综述）

随着工业化及城镇化的快速推进，环境污染已成为全球普遍关注的问题之一，尤其是重金属离子对水体环境的污染^[1-2]。重金属离子如cd² 、pb² 等可直接或间接通过食物链富集在人体内，从而对人体健康造成危害。因此，除掉水中的重金属离子对保护有限的水资源、防止水体污染、保护人类健康具有深远的意义^[3]。

处理重金属废水的方法主要有：吸附法、离子交换法、膜分离法、化学沉淀法、电化学法、反渗透法等。其中吸附法因其操作简单、成本低、高效且无二次污染，已成为最常用的重金属离子废水处理的方法^[4-5]。活性炭是吸附法中使用最为广泛的重金属离子吸附剂，但其存在生产成本高、吸附量低、可循环使用性差等特点现在了其应用。近些年来水凝胶作为吸附剂在重金属废水处理方面备受青睐。

水凝胶是一种三维网络结构的大分子物质，其分子中含有—cooh、—nh₂、—oh等亲水活性官能团，而这种结构及官能团对重金属离子的螯合和静电吸附很重要的作用^[6-8]，根据合成过程中链间反应的不同大致可将水凝胶分为两类：物理凝胶和化学凝胶^[9]。但是大多数的水凝胶是纯粹的有机聚合物，这类材料制成的产品虽然吸附量大，但是难以被生物降解。因此，采用天然高分子材料如壳聚糖、纤维素等作为原材料通过交联制备可降解的水凝胶材料，并将其应用到废水中的重金属离子的去处也得到了研究者的广泛关注。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 本论文的主要研究内容及目标

在前期了解的基础上，利用壳聚糖作为制备壳聚糖水凝胶的原料，乙酸为溶剂，将壳聚糖溶于乙酸的溶液中，制备成壳聚糖溶液，然后在与丙烯酸发生反应而制备除羧乙基壳聚糖，利用同样的方法制备羧甲基壳聚糖并研究其物化特性。

选取重金属污染中对人体及环境危害较大的两种重金属离子，如cu² 、cr⁶ 进行吸附实验，通过对实验条件的改变，考察羧乙基壳聚糖水凝胶和羧甲基壳聚糖水凝胶在吸附时间、金属离子的初始浓度、不同投加量条件下，对上述两种金属离子进行的吸附实验。

由上述实验，可获得实验数据并整理分析，得出结论，研究水凝胶吸附不同金属离子的最佳实验条件。

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅资料，收集并整理相关信息，并完成开题报告；

第3-10周：开始进行实验，并收集实验数据；

第11-13周：对实验结果进行分析和讨论，撰写毕业论文；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] wang j,dingl,wei j,et al.adsorption of copper ions by ionimprinted simultaneous interpenetratingnetwork hydrogel:thermodynamics,morphology and mechanism [j].appl surfsci,2014,305(12):412-418.

[2] gong j,wang x,shao x,et al.adsorption of heavymetal ions by hierarchically structured magnetite-carbonaceous spheres[j].talanta,2012,101(22):45-52.

[3] yu l,wang y,xin g,et al.risk assessment ofheavy metals in soils and vegetables around non-ferrous metals mining andsmelting sites,baiyin,china [j].j enciron sci,2006,18 (6) :1124-1134.