
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
AA-co-PEOMA共聚物吸附剂:可持续去除水中阳离子染料的高效解决方案
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月19日 来源:Sustainable Chemistry for Climate Action CS5.7
编辑推荐:
本研究针对水体阳离子染料污染问题,开发了可重复使用的AA-co-PEOMA共聚物吸附剂。研究人员通过分子设计优化材料性能,证实该吸附剂具有高效去除能力和循环稳定性,为工业废水处理提供了环境友好型解决方案,对实现水污染治理可持续发展具有重要意义。
随着工业废水排放加剧,水体中阳离子染料污染已成为全球性环境挑战。这类污染物不仅破坏水生生态系统,其生物累积性更对人类健康构成潜在威胁。传统吸附材料普遍存在效率低、不可重复利用等问题,亟需开发新型环保解决方案。在此背景下,研究人员创新性地设计出丙烯酸(AA)与聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEOMA)共聚物吸附剂,通过分子结构调控实现了材料性能的突破性提升。
研究采用自由基聚合法合成AA-co-PEOMA共聚物,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)表征材料化学结构,结合Zeta电位分析揭示吸附机制。针对亚甲基蓝(MB)等典型阳离子染料,系统考察了pH值、接触时间、初始浓度等参数对去除效率的影响。
材料表征
光谱分析证实共聚物成功保留了羧基(-COOH)和醚键(-O-)两种活性位点,Zeta电位测试显示材料在pH=7时表面电荷为-32.6mV,为静电吸附提供理论依据。
吸附性能
在最佳条件下(pH=8,25℃),对MB的饱和吸附量达526mg/g,5分钟内即可完成90%吸附,准二级动力学模型拟合度R2>0.99,符合化学吸附特征。
循环稳定性
经0.1M HCl再生10次后,吸附效率仍保持初始值的92%,扫描电镜(SEM)显示材料形貌未发生明显破坏,证实其结构稳定性。
机理探讨
XPS分析表明吸附过程涉及-N+与-COO-的静电作用,以及染料苯环与聚合物主链的π-π堆积效应,双重作用机制保障了高效吸附。
该研究通过精准的分子设计,成功开发出兼具高效性与可持续性的新型吸附材料。AA-co-PEOMA共聚物展现出的快速吸附动力学、高容量和优异循环性能,为解决工业染料污染提供了创新方案。其环境友好特性与规模化生产潜力,为推进水处理技术的绿色转型树立了典范,对实现联合国可持续发展目标(SDGs)中清洁水源的愿景具有重要实践价值。
生物通微信公众号
知名企业招聘