水汙染已經嚴重的影響人體健康,制約經濟發展。據統計,每年有2500多萬人死於水汙染。汙水中含有多種有害物質,如亞甲基藍、甲基紫、銅離子、銀離子等多種陽離子汙染物。這些毒素汙染物能穩定存在於汙水中,這增加了清除的難度。因此,如何有效的清除這些陽離子汙染也一直大家關注的焦點。
雖然目前已經報導了許多關於清除這些毒素分子的工作,雖然都取得了一定成效,但這些材料的製備工藝相對複雜,清除效果仍然不盡理想,因此,開發一種簡便高效快速的方法來吸附這些毒素分子是迫切需求的。
海綿材料由於其自身的三維網絡結構和超強的吸水性,常用於汙水處理中。四川大學趙長生課題組結合海綿的多孔結構和貽貝仿生化學原理製備了可用於瞬時高效清除陽離子汙染物的功能化聚氨酯海綿。一方面,這種方法可以賦予海綿大量的官能團因而促進海綿和微汙染物的接觸;另一方面,微汙染物被海綿吸附的同時水分可以自由地從海綿內排出。相關論文近日被《Chemical Engineering Journal》(影響因子為10.652)接收。趙長生教授和趙偉鋒副研究員為本文通訊作者,博士研究生靳倫強、紀海鋒為本文共同第一作者。
功能化海綿的製備示意圖和表面電鏡圖。
製備的海綿表現出優異的吸水性和吸水後良好的力學恢復性。
製備的功能化海綿表現出優異的吸附性能和良好的重複使用性。
總之,製備的功能化海綿表現出超快的吸附性能、良好的重複使用性和循環使用性,在大規模汙水處理中顯示出極好的清除效果,還能清除實際汙水中的陽離子染料。通過簡單的去吸附後,還可以重複使用。總之,這種功能化海綿可被用於連續自動地清除汙水中的陽離子汙染物,對未來的染料和工業廢水大規模處理提供了可能。
來源:CS課題組
文獻連結:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894720302928