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环境学院王传义教授团队在环境领域顶级国际期刊《Environmental Science: Nano》上发表热点论文
2020-03-27 文、图/郝建武 

近日,环境学院王传义教授团队在重金属离子吸附分离材料研究方面取得了重要进展,研发出一种快速高效地从水中去除汞离子的环保型海绵吸附剂。相关成果以“Novel polyethyleneimine functionalized chitosan–lignin composite sponge with nanowall-network structures for fast and efficient removal of Hg(II) ions from aqueous solution”为题发表在环境科学领域国际顶级期刊Environmental Science: Nano上(Environmental Science: Nano,2020,7, 793 - 802)。论文发表后引起了国际同行的高度认可,并被编辑部选为该杂志前10%的热点论文(Hot Article)。论文的第一作者为环境学院博士生张丹,指导教师为王传义。

汞污染的治理是全球环境科学技术领域关注的一个重要问题。由于汞金属被广泛应用于农药、氯碱行业、电池、炼油等行业的生产,并且汞离子的持久剧毒性和不可生物降解性,对人体健康和生态环境构成了严重的威胁,因此,研究和发展能高效去除水环境中汞离子的环保技术成为保障生态环境安全的迫切需要。王传义特聘教授团队近年致力于重金属离子吸附分离材料的研究,并在国际上相继发表了很多重要成果。最近研发出的快速高效地从水中去除汞离子的环保型海绵吸附剂,在吸附废水中的汞离子方面展现出“非凡能力”。

目前,对含汞废水的处理方法主要有电解法、化学沉淀法、活性炭吸附法、离子交换法等,但均具有处理量小、吸附时间长、选择性差、分离困难、易造成二次污染等缺点。基于此,该团队科研人员以木质素为骨架,戊二醛为交联剂,超支化聚乙烯亚胺与壳聚糖交联得到具有半互穿三维网络结构的多孔聚乙烯亚胺功能化壳聚糖/木质素复合海绵。该吸附剂含有大量可以鳌合汞离子的氨基官能团,能高效、高选择性地去除汞离子。结果表明,该复合海绵在1分钟内可吸附超过最终吸附量的83.5%的汞离子。这归因于复合海绵中由网络化的纳米壁组成的多孔结构,增加了官能团的分布,进而暴露出更多的活性位点,导致汞离子与表面官能团快速络合,从而加快化学吸附的过程。

该快响应型吸附剂对处理无法预测和无法控制的重金属离子污染突发事件方面具有重要意义,减少吸附时间,降低了处理成本。同时,开发的复合海绵具有环保、高效、低成本、机械性能稳定,实际应用操作简单等优点,在含汞废水处理方面具有广阔的应用前景。

论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/en/c9en01368g#!divAbstract

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