中科院智能所刘锦淮研究员课题组研制出新型吸附材料可快速去除饮用水中重金属
近期，中科院智能所刘锦淮研究员课题组孔令涛副研究员等在去除水中重金属方面取得重要进展：研究人员制备了一种环糊精聚合物吸附材料，实现了对饮用水中铅、铜、镉三种重金属的快速深度去除。相关研究成果发表在工程技术类Top期刊Applied Surface Science上。
饮用水中的铅、铜、镉等重金属污染随着工业发展愈发严重，由于其高毒性已经成为影响人类健康的重大问题。在各种去除重金属的方法中，吸附法因其设备简单、操作简便、运行成本低，成为目前去除重金属的主要方法。然而一些传统吸附剂的吸附速度很低，通常需要几小时甚至几十小时才能达到吸附平衡。为此，如何实现饮用水中重金属的快速去除是当前研究的热点问题。
研究人员通过将β-环糊精单体交联聚合成β-环糊精聚合物，极大增加了其比表面积和表面负电性。在重金属吸附实验中，这种吸附剂在5分钟内就能达到吸附平衡，远远高于目前的常规材料。而且对铅、铜、镉的吸附容量分别达到196.42、164.43和136.43mg/g。当饮用水中同时存在这三种重金属时，由于吸附剂对其亲和性差异，它们被吸附的顺序也存在差异，吸附顺序分别为铅>铜>镉。此外，该吸附剂在吸附后可以通过简单的酸泡实现脱附再生，从而极大地降低了吸附成本。通过对吸附机理的探究发现，β-环糊精聚合物的吸附机理主要是离子交换和静电作用。所有实验结果表明β-环糊精聚合物完全可以发展成一种高效快速的重金属吸附剂，具有很大的应用前景。
β-环糊精聚合物的单组份（a）和多组分（b）吸附行为
以上研究获得国家重大科学研究计划纳米专项项目“应用纳米材料和技术去除饮用水中微污染物的基础研究”，中科院院长基金青年“火花 ”项目以及国家自然科学基金项目的资助。
论文链接：
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433217320974
来源：中科院合肥物质所
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