近日，環(huán)境學(xué)院王傳義教授團(tuán)隊在重金屬離子吸附分離材料研究方面取得了重要進(jìn)展，研發(fā)出一種快速高效地從水中去除汞離子的環(huán)保型海綿吸附劑。相關(guān)成果以“Novel polyethyleneimine functionalized chitosan–lignin composite sponge with nanowall-network structures for fast and efficient removal of Hg(II) ions from aqueous solution”為題發(fā)表在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域國際頂級期刊Environmental Science: Nano上（Environmental Science: Nano,2020,7, 793 - 802）。論文發(fā)表后引起了國際同行的高度認(rèn)可，并被編輯部選為該雜志前10%的熱點論文（Hot Article）。論文的第一作者為環(huán)境學(xué)院博士生張丹，指導(dǎo)教師為王傳義。
汞污染的治理是全球環(huán)境科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注的一個重要問題。由于汞金屬被廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、氯堿行業(yè)、電池、煉油等行業(yè)的生產(chǎn)，并且汞離子的持久劇毒性和不可生物降解性，對人體健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，因此，研究和發(fā)展能高效去除水環(huán)境中汞離子的環(huán)保技術(shù)成為保障生態(tài)環(huán)境安全的迫切需要。王傳義特聘教授團(tuán)隊近年致力于重金屬離子吸附分離材料的研究，并在國際上相繼發(fā)表了很多重要成果。最近研發(fā)出的快速高效地從水中去除汞離子的環(huán)保型海綿吸附劑，在吸附廢水中的汞離子方面展現(xiàn)出“非凡能力”。
目前，對含汞廢水的處理方法主要有電解法、化學(xué)沉淀法、活性炭吸附法、離子交換法等，但均具有處理量小、吸附時間長、選擇性差、分離困難、易造成二次污染等缺點?；诖?，該團(tuán)隊科研人員以木質(zhì)素為骨架，戊二醛為交聯(lián)劑，超支化聚乙烯亞胺與殼聚糖交聯(lián)得到具有半互穿三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多孔聚乙烯亞胺功能化殼聚糖/木質(zhì)素復(fù)合海綿。該吸附劑含有大量可以鰲合汞離子的氨基官能團(tuán)，能高效、高選擇性地去除汞離子。結(jié)果表明，該復(fù)合海綿在1分鐘內(nèi)可吸附超過最終吸附量的83.5%的汞離子。這歸因于復(fù)合海綿中由網(wǎng)絡(luò)化的納米壁組成的多孔結(jié)構(gòu)，增加了官能團(tuán)的分布，進(jìn)而暴露出更多的活性位點，導(dǎo)致汞離子與表面官能團(tuán)快速絡(luò)合，從而加快化學(xué)吸附的過程。
該快響應(yīng)型吸附劑對處理無法預(yù)測和無法控制的重金屬離子污染突發(fā)事件方面具有重要意義，減少吸附時間，降低了處理成本。同時，開發(fā)的復(fù)合海綿具有環(huán)保、高效、低成本、機(jī)械性能穩(wěn)定，實際應(yīng)用操作簡單等優(yōu)點，在含汞廢水處理方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/en/c9en01368g#!divAbstract
（核稿：趙偉鋒 編輯：雷超）
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