新型聚合物阳离子树脂离子交换法在皮革制造中吸附金属鞣剂的应用研究

本研究针对皮革工业中重金属污染问题，开发了一种基于C23H37Cl2N3O结构的聚合物阳离子树脂，通过FTIR和SEM/EDS表征证实其高效吸附Zn(II)、Pb(II)等金属离子，其中高锰酸钾处理的树脂对Cu2+吸附能力提升3倍，为工业废水处理提供低成本解决方案。

　　

在摩洛哥非斯古城，传承千年的传统制革业正面临严峻的环境挑战。鞣制过程中产生的含重金属废水，如铬Cr(III)、铜Cu(II)等，不仅污染水源，还威胁人类健康。尽管现有技术如化学沉淀、反渗透等能部分解决问题，但存在成本高、效率低、产生污泥等缺陷。尤其对于发展中国家，亟需一种经济高效的解决方案。

肯尼特伊本·图法伊尔大学的研究团队独辟蹊径，从聚合物阳离子树脂入手，开发了一种化学式为C₂₃H₃₇Cl₂N₃O的新型吸附材料。通过高锰酸钾活化处理，该树脂对铜离子的吸附能力达到未处理树脂的3倍，相关成果发表在《Journal of the Indian Chemical Society》。

研究采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和扫描电镜/能谱分析（SEM/EDS）技术表征材料特性，系统考察了pH值、接触时间等参数对Zn(II)、Pb(II)、Ni(II)、Cu(II)、Cd(II)、Cr(III)的吸附影响。

主要研究结果

1. 阳离子有机树脂特性
   通过1M HCl活化的树脂展现出优异的液固行为，其9-氨基-3-(4-苯甲酰甲基-1,4-二氮杂环庚烷-1-基)甲烷结构为金属离子提供了丰富结合位点。

2. 预处理分析
   样本过滤前均检出悬浮颗粒，ICP（电感耦合等离子体）检测证实树脂能有效富集多种金属离子，其中Cu²⁺的吸附动力学最符合准二级模型。

3. 环境应用潜力
   研究提出三种资源化路径：树脂再生重复使用、作为缺素土壤的微肥、特定条件下的直接应用。尤其值得注意的是，三氧化硫(SO₃)₂活化工艺既环保又高效，脱水处理后树脂可通过简单水洗再生。

结论与展望
该研究突破性地将聚合物阳离子树脂应用于皮革工业废水处理，其高达442.5 g/mol的摩尔质量确保了结构稳定性。技术亮点在于：① 采用农业副产品（如桃核、椰壳）降低成本；② 高锰酸钾氧化显著提升Cu²⁺吸附容量；③ 建立完整的"吸附-再生-资源化"循环体系。

从非斯古城制革业的实地需求出发，到实验室的分子设计，再到工业化应用前景，这项研究为发展中国家解决重金属污染提供了教科书级的范本。正如论文通讯作者Jaouad Bensalah强调的，这种将传统工艺与现代材料科学结合的思路，或许正是实现环境治理与文化遗产保护双赢的关键。