隨著廢水污染日益嚴(yán)重和資源日益短缺,目前治理廢水不僅要求“盡量去除各種污染物”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤氨M量從廢水中回收各種有用之物”。針對上述技術(shù)需求,采用表面離子印跡技術(shù)、溶膠凝膠與磁性分離技術(shù)耦合,合成了核殼結(jié)構(gòu)磁性銅離子印跡聚合物。并通過IR、XRD等方式對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,采用靜態(tài)吸附法研究了吸附容量、選擇性因子等吸附性能。研究結(jié)果發(fā)表在二區(qū)期刊Ind. Eng. Chem. Res.雜志上。
針對目前處理重金屬廢水主要是盡量去除各種重金屬污染物,而不是盡量回收各種重金屬的缺陷,本研究擬設(shè)計一種具有選擇性去除和回收功能的新型材料,為廢水中重金屬處理提供一種新手段。為了實現(xiàn)上述目的,我們通過溶膠凝膠和表面印跡技術(shù)把離子印跡材料的高選擇性和Fe3O4的磁分離性能有機(jī)結(jié)合,成功合成了新型磁性銅離子印跡聚合物(Cu (II)-MIIP)。紅外、熱重分析和XRD數(shù)據(jù)表明離子印跡聚合物成功地接枝到Fe3O4表面。激光粒度儀分析結(jié)果表明Cu (II)-MIIP尺寸主要分布在1.0 μm到10.0 μm。Cu (II)-MIIP飽和磁強(qiáng)度值為55.00 emu/g,該飽和磁強(qiáng)度值已經(jīng)足夠用于磁性聚合物的磁性分離。通過靜態(tài)吸附實驗得出吸附容量為58.20 mg/g,并且符合Langmuir吸附模型;Cu (II)-MIIP對于Zn (II)和Ni (II)的選擇性系數(shù)分別是49.44和50.38,表現(xiàn)了高的選擇性和印跡效果。重復(fù)五次后仍然保持較高的吸附容量,表明該磁性離子印跡聚合物具有較好的再生能力和穩(wěn)定性。該磁性離子印跡聚合物與電解技術(shù)耦聯(lián),有望為重金屬廢水選擇性去除和資源化提供了新途徑。上述研究成果發(fā)表在中科院SCI期刊工程技術(shù)二區(qū)期刊的Industrial and Engineering Chemistry Research雜志上,并且申請中國發(fā)明專利1項,現(xiàn)已通過實審。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎
1、論文《Selective separation of Cu (II) from aqueous solution with a novel Cu (II) surface magnetic ion-imprinted polymer》已發(fā)表在美國化學(xué)會《Industrial and Engineering Chemistry Research 》(Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 50, 6355–6361).
2、《磁性金屬離子表面印跡聚合物的制備方法和應(yīng)用》,申請中國發(fā)明專利,已通過實審,公開號,201010252060.4。
3、于2011年5月第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽某省賽區(qū)獲“一等獎”。