随着工业活动的迅速发展,重金属污染已成为全球关注的焦点,重金属元素的生物毒性和不可降解性使其对生态环境构成严重威胁。吸附法处理重金属离子效率高,能耗低,绿色环保,且利于大规模应用,是解决重金属离子污染问题的主要方法。目前,针对污水中重金属离子的去除及回收,开发具有特异选择性,吸附容量大,可重复利用,环境友好的吸附材料是主要研究方向。
近期,永利集团尹学琼教授课题组在Journal of Materials Chemistry A(IF 10.733)期刊上报道了一种以生物多糖细菌纤维素(BC)为基质,结合温度响应机制和分子印迹技术制备具有温敏性的Cu2+印迹材料(ITB)的方法,该材料在升温时体积收缩,对模板金属离子呈现选择性吸附;降温时体积膨胀,脱附金属离子。ITB对模板剂Cu2+表现出优异的选择吸附性能和选择脱附性能。在45℃时,ITB对Cu2+吸附量为95.20 mg/g;在20℃时,用水冲洗,Cu2+脱附率达98.81%;重复5个吸附-脱附循环后,吸附量和脱附率仍保持在91.00 mg/g和97.09%。在多种金属离子共存的条件下,ITB对Cu2+吸附量为81.91 mg/g,而对其他金属离子的吸附量仅为0.54-9.00 mg/g;ITB对Cu2+脱附率为98.21%,而对其他金属离子的脱附率为0.33-2.63%。永利集团化工学院2016级硕士研究生李治明为论文第一作者,尹学琼教授为通讯作者。
课题组目前以不同生物基材料为基质,以Cu2+、Pb2+、UO22+、La3+、Y3+、Ga3+等离子为模板,利用该方法已制备出十余种材料,所得材料对模板离子均呈现优异的吸附回收性能。该研究得到了海南省重点研发计划科技合作(ZDYF2018232)资助。
全文链接:https://doi.org/10.1039/C9TA02739D