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综述:淀粉基絮凝剂在废水处理中的文献计量调查
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月10日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 8.5
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这篇综述通过文献计量学方法系统分析了2000-2024年387篇Scopus文献,揭示淀粉基絮凝剂(Starch-based flocculants)在废水处理领域的研究趋势。研究显示2013年后该领域显著增长,中国、马来西亚和印度为研究主力,《Carbohydrate Polymers》和《International Journal of Biological Macromolecules》是核心期刊。文章重点探讨了淀粉改性(surface engineering)、污染物去除性能(如纳米塑料/NPs)及与传统絮凝剂(如PAM)的对比优势,同时指出机构间合作不足的问题,为可持续水处理技术发展提供数据支撑。
数据来源与文献计量工具
基于Scopus数据库的387篇文献分析显示,淀粉基絮凝剂研究在2013年后呈现指数增长,年均增长率达15%。中国以 Nanjing University 和 Ministry of Education 为核心贡献者,与马来西亚 Universiti Teknologi Malaysia 形成研究三角,但跨国合作仅占文献总量的12%。
研究热点与性能优势
关键词共现网络揭示三大焦点:
性能对比:阳离子淀粉(Quaternary ammonium modified starch)对纳米塑料(<50 nm)的去除率比传统PAM高23%,归因于羟基/羧基的桥联作用;
改性技术:接枝共聚(如丙烯酰胺-g-淀粉)使絮体密度提升至1.8 g/cm3,沉降速度加快40%;
污染争议:淀粉降解可能引发BOD5值升高,需配合磁分离(Magnetic Moringa oleifera)技术规避二次污染。
未来方向
前沿研究聚焦两用型絮凝-吸附材料开发,如负载Fe3O4的疏水淀粉微球,对Pb2+和甲基橙的同步去除率达91%。Kurita Foundation 2024年资助项目显示,基因编辑马铃薯淀粉的支链比例调控将成为下一代高性能絮凝剂的关键突破口。
结论
该领域正从单一污染物去除转向智能化材料设计,但需加强产学研协作以解决规模化应用中的成本瓶颈(现价$2.3/kg,较铝盐高70%)。
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