水凝膠在環(huán)境整治的用途

1、水凝膠在環(huán)境整治的用途 徐寧等2用聚(丙烯酸/丙烯酰胺)水凝膠對(duì)堿性藏花紅染液的吸附，通過(guò)固定dcl，用不同摩爾比的aac/aam在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)和不斷攪拌下，以一定量的過(guò)硫酸銨作引發(fā)劑，于水溶液中制備水凝膠，同時(shí)研究了吸附和水凝膠經(jīng)解吸后的再吸附性質(zhì)。張弛等3以海藻酸鈉、多壁碳納米管為主要原料，通過(guò)溶膠-凝膠法制備復(fù)合水凝膠球，研究了微球?qū)Υ渭谆{(lán)溶液的吸附脫色效果。結(jié)果表明，當(dāng)海藻酸鈉溶液的加入量為2%，多壁碳納米管的含量015%時(shí)，120h后微球?qū)Υ渭谆{(lán)的吸附率可達(dá)8346%。 1陰離子染料的吸附去除 梁蕊等4研究了以埃洛石、丙烯酸、丙烯酰胺和聚乙烯醇為原料，制備半互穿的水凝膠聚合物來(lái)吸附

2、陽(yáng)離子染料，利用正交實(shí)驗(yàn)探索了材料的粒徑、ph以及離子強(qiáng)度等因素對(duì)吸附亞甲基藍(lán)性能的影響，發(fā)現(xiàn)該水凝膠在20的條件下，對(duì)亞甲基藍(lán)的最大吸附量能達(dá)到1767g/g。俞潔等5以丙烯酸和硅藻土為原料，n，n-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，在水溶液中利用輝光放電電解等離子體引發(fā)，一步制得硅藻土/丙烯酸復(fù)合水凝膠，并研究該水凝膠對(duì)孔雀石綠的吸附。在ph=56左右吸附量達(dá)到最大，為11086mg/g。 11中性染料的吸附去除魏佳6以丙烯酸為陰離子單體，聚二甲基二烯丙基氯化銨作為陰離子聚合物，n，n-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，制備半互穿型兩性吸水樹(shù)脂，考察了對(duì)中性紅染料的吸附動(dòng)力行為，同時(shí)對(duì)該

3、水溶膠的可逆性進(jìn)行了研究。華登峰7以脫乙酰度為70的殼聚糖(cts)、硫酸鋁和聚鋁(pac)作為絮凝劑，對(duì)中性染料的印染廢水絮凝脫色進(jìn)行了處理?xiàng)l件的優(yōu)化，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果作了對(duì)比分析。結(jié)果表明，殼聚糖與硫酸鋁、聚鋁的絮凝效果近似，但用量要少得多，而且殼聚糖為天然高分子絮凝劑，無(wú)毒、易降解、對(duì)環(huán)境無(wú)污染。 12吸附重金屬隨著工業(yè)的發(fā)展，重金屬污染問(wèn)題日益凸顯，尋找高效經(jīng)濟(jì)地治理污染的方法和材料已經(jīng)成為備受關(guān)注的話(huà)題。水凝膠作為低成本、環(huán)境友好型的吸附材料逐漸受到環(huán)保工作者們的重視。李云龍等8以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酸為原料，制備p(amps-co-aa)大孔吸附水凝膠，考察了對(duì)fe3+的

4、吸附性能，其中對(duì)fe3+的吸附容量以及脫除率可達(dá)到42mmol/l和905%，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)吸附的水凝膠，對(duì)fe3+仍然有較好的選擇性能和重復(fù)利用性能。曹衛(wèi)星等9則用殼聚糖來(lái)吸附cu2+、pb2+、cd2+。ph=8，吸附cd2+溶液用量為10g/l，時(shí)間1min;ph=6，吸附pb2+用量為10g/l，吸附時(shí)間60min;ph=5，吸附cu2+用量為10g/l，吸附時(shí)間1min。李娜10研究了敏感水凝膠用于重金屬離子的吸附，以丙烯酰胺為單體，n，n-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，聚乙二醇-6000為致孔劑，采用熱交聯(lián)聚合的方法，制備出大孔結(jié)構(gòu)的聚丙烯酰胺凝膠，對(duì)cu2+有選擇性吸附作用。馮宇杰11

5、研究新型螯合樹(shù)脂的制備及其在重金屬去除與檢測(cè)中的應(yīng)用:以氯甲基化聚苯乙烯為母體，引入n、ns、nso型雜環(huán)配體，制出了4種新型螯合樹(shù)脂，重點(diǎn)考察了這4種樹(shù)脂對(duì)hg2+的吸附。 13氯酚類(lèi)物質(zhì)的吸附去除氯酚類(lèi)物質(zhì)主要源于殺蟲(chóng)劑、除草劑、木材防腐劑以及廢水的排放(煉油、燒焦、染料)，該類(lèi)物質(zhì)可以通過(guò)食物鏈在生物圈中積累，大大地增加了其危害性，對(duì)環(huán)境以及生物造成了巨大的威脅，因此氯酚類(lèi)物質(zhì)已經(jīng)被我國(guó)、歐盟以及美國(guó)等國(guó)家列為優(yōu)先控制污染物。辛梅華等12采用反相懸浮法制備交聯(lián)殼聚糖微球，再與庚醛反應(yīng)，生成schiff堿，最后用nabh4還原，制得n-烷基化改性殼聚糖微球，用于2，4-二氯酚的研究。結(jié)果表

6、明，在ph=6的條件下，3h吸附量達(dá)到492mg/g，同時(shí)具有良好的重復(fù)使用性能。孟冠華等13合成了乙酰氯修飾樹(shù)脂nda-o，與purolite公司的mn-200相比，nda-o對(duì)2-氯酚、4-氯酚和2，4-二氯酚這3種氯酚類(lèi)物質(zhì)的吸附能力優(yōu)于mn-200，并且2種樹(shù)脂對(duì)氯酚類(lèi)物質(zhì)的吸附量隨著溫度的升高而減少，進(jìn)一步研究了ph對(duì)吸附的影響，在ph9時(shí)，3種氯酚類(lèi)物質(zhì)的吸附量均下降。 14土壤的修復(fù)改良我國(guó)干旱、半干旱地區(qū)約占國(guó)土面積的51%，水土流失嚴(yán)重，并且土地荒漠化面積以2460km2/a的速度發(fā)展，干旱地區(qū)植樹(shù)成活率僅為10%30%，半干旱地區(qū)為30%50%，而水凝膠對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，改善

7、生態(tài)環(huán)境發(fā)揮著重大作用。謝建軍等14探究了聚(丙烯酰胺-馬來(lái)酸酐)、聚(丙烯酸-丙烯酸銨)、聚(丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-馬來(lái)酸酐)等體系的恒溫保水性能，表明水凝膠能提高砂土的飽和含水量，可對(duì)砂土進(jìn)行有效改良。植物學(xué)教授、國(guó)際沙漠化研究科學(xué)小組帶頭人范考特海姆發(fā)明“調(diào)節(jié)劑改良土壤”，即一種浸滿(mǎn)水凝膠同時(shí)加入有機(jī)物介質(zhì)的2030cm(812)厚的土壤層。該種土壤不僅能吸收水分、圈住水分，還把水分向植物根系緩慢地釋放，這種水分供應(yīng)可以讓如沙漠之類(lèi)的脆弱土壤得到改良，同時(shí)，水激活了土壤中的礦物質(zhì)作用，使得土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得到釋放，從而有效地修復(fù)土質(zhì)，埃

8、及正在推進(jìn)一項(xiàng)利用該技術(shù)綠化沙漠的宏大工程15。 15空氣凈化傳統(tǒng)的空氣清潔器(如活性炭過(guò)濾器)當(dāng)收集到空氣中的粒子到一定程度后，清潔器的運(yùn)行會(huì)受到阻礙。美國(guó)佐治亞研究所開(kāi)發(fā)一種水凝膠空氣清潔器，利用水凝膠的吸附特性來(lái)代替過(guò)去使用的過(guò)濾器，該種清潔器不會(huì)出現(xiàn)將污染物散發(fā)到空氣中而造成對(duì)環(huán)境的二次污染。vag威廉姆斯、cm施通普夫16發(fā)明了一種新型凝膠空氣清新劑，即一種基本剛性的、透明凝膠基質(zhì)空氣清新劑制品，以水、表面活性劑、透明膠基質(zhì)材料和與系統(tǒng)相容的空氣清新香精組合，使用時(shí)將水、香精緩釋到周?chē)h(huán)境中，從而達(dá)到凈化空氣的目的。 16其他將溶脹比大、保水性能好的ph敏感性的交聯(lián)聚丙烯酸鹽水凝膠與植物營(yíng)養(yǎng)液按一定比例復(fù)配成的具有肥料作用又有保水性，同時(shí)使得水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)緩慢釋放的肥料(srufwpsm)17在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用已經(jīng)有了一定規(guī)模，僅在甘肅省，在農(nóng)業(yè)方面的推廣約3108m2，樹(shù)木成活率平均提高25%30%，其取得的環(huán)境效益顯著。我國(guó)黃土高原造林實(shí)驗(yàn)研究所18用lsa-2保水劑處理蘋(píng)果樹(shù)苗，樹(shù)苗的成活率也有了一定的提高，從而有利于改善黃土高原的生態(tài)環(huán)境。此外，水凝膠材料還可用于污泥固化、油水分離、溶劑脫水、造紙廢液等諸多環(huán)境治理領(lǐng)域15，發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。 2結(jié)束語(yǔ) 環(huán)境污染