油水界面单向传质双功能聚合物的分子工程设计与自清洁废水处理新策略

本文推荐了一种基于分子工程策略设计的兼具优异絮凝（flocculation）和萃取（extraction）性能的双功能淀粉聚合物（CST）。该研究构建了絮凝/萃取耦合工艺，通过油水界面单向液-液传质机制实现染料废水高效脱色（约99.0%）并显著降低残留聚合物含量（<3.0%），为高盐度（60 g/L）印染废水的资源化回用提供了创新解决方案。

　　

亮点

材料与试剂

二甲基亚砜（DMSO）和可溶性淀粉购自上海泰坦科技股份有限公司。阳离子醚化剂2-氯-4-二甲基氨基-6-二乙基氨基-[1,3,5]-三嗪（CDDT）参照已有文献方法合成。其他材料与试剂的详细信息见支持信息（文本S1）。

疏水改性淀粉衍生物CST和BST的合成

采用淀粉与CDDT的醚化反应合成CST。

CST和BST的表征

图2a展示了天然及改性淀粉的水接触角（WCA）。如图2a所示，通过水接触角测量发现，可溶性淀粉、BST和CST的表面疏水性依次逐渐增强。天然淀粉固有的亲水性归因于其丰富的羟基，这些羟基促进了与水介质的强相互作用。通过接枝三-s-三嗪衍生物（图1a）实现了可溶性淀粉的疏水改性，其中...

结论

通过用s-三嗪衍生物对淀粉进行结构修饰的分子工程策略，成功合成了一种新型双功能淀粉基聚合物，并将其应用于染料废水的脱色处理及废水资源化回用。CST既可作絮凝剂（flocculant）也可作萃取剂（extractant），能高效去除纺织废水中的染料。利用其双功能特性，构建了絮凝-萃取耦合工艺以实现自清洁（self-cleaning）废水处理。该研究...

CRediT作者贡献声明

郭刘： 撰写-审阅和编辑，撰写-初稿，可视化，验证，调查，概念化。罗星： 监督，调查，概念化。王圣新： 验证，调查。石玉林： 撰写-审阅和编辑，验证，监督，资源，概念化。白国晨： 验证，调查。郭鹤玲： 验证，资源，调查，概念化。Ayyaz Ahmad： 验证，调查。魏婷婷： 验证，...

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的可能影响本工作报告的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本工作得到了国家自然科学基金[项目编号52160008, 52460008]、天山人才培养计划[项目编号2023TSYCJU0006]、天池人才-青年博士计划[项目编号5105240151i]、大连理工大学精细化工国家重点实验室[项目编号KF2303]、新疆大学碳基能源资源化学与利用国家重点实验室[项目编号PYKT2024004]、专项...的资助。