類脂吸附材料制備及其對(duì)微量疏水性有毒物質(zhì)去除的研究.pdf

1、難降解疏水性有機(jī)污染物(Hydrophobic organic pollutants, HOCs)，包括持久性有機(jī)污染物(Persistent organic pollutants, POPs)，因具有毒性、生物蓄積性、難降解性、半揮發(fā)性以及可長(zhǎng)距離遷移等特征引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的高度重視。POPs對(duì)于自然環(huán)境下的生物代謝、光降解、化學(xué)分解等作用具有很強(qiáng)的抵抗能力。一旦排放到環(huán)境中，它們難于被分解，因此可以在水體、土壤和底泥等環(huán)境介質(zhì)中存留

2、數(shù)年甚至數(shù)十年或更長(zhǎng)時(shí)間，同時(shí)由于其低水溶性和高脂溶性特性，一旦進(jìn)入生物體內(nèi)，會(huì)產(chǎn)生生物蓄積毒性。因此，對(duì)水體中難降解疏水性有機(jī)污染物的強(qiáng)化處理進(jìn)行研究已成為當(dāng)今水環(huán)境污染治理中的熱點(diǎn)問題。
　　親脂性有機(jī)物對(duì)生物體的毒性主要是由于其在脂肪中富集，且富集量與生物體的脂肪含量成正比。本研究據(jù)此原理，利用界面聚合反應(yīng)制備出了一種與脂肪細(xì)胞結(jié)構(gòu)相類似的吸附材料。該材料外表面是聚酰胺聚合體高分子膜，內(nèi)部含有疏水性生物類脂—三油酸甘油酯，且

3、均勻鑲嵌于聚酰胺聚合體高分子構(gòu)架之間，形成多個(gè)生物類脂的微小脂庫(kù)，從而達(dá)到對(duì)疏水性有機(jī)污染物吸附而達(dá)到有效去除的目的。
　　本研究主要成果和結(jié)論包括：
　?。?）利用界面聚合原理研制了一種用于去除水體中疏水性有機(jī)物的類脂吸附材料(Lipoid adsorption material, LAM)，整體工藝簡(jiǎn)單可靠，條件易于控制；
　?。?）通過對(duì)吸附劑吸附性能的研究，深入探討了類脂吸附材料對(duì)有機(jī)物的去除機(jī)理，即膜表面空腔

4、的物理吸附和內(nèi)含物的富集作用。其中，內(nèi)含物的富集作用是難降解物質(zhì)被去除的關(guān)鍵；
　?。?）以阿特拉津?yàn)槟繕?biāo)污染物，對(duì)于濃度范圍在0.5-20mg/L之間的阿特拉津水溶液研究表明，類脂吸附材料呈現(xiàn)慢吸附過程，吸附平衡時(shí)間為12h，且去除過程遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
　?。?）不同類脂含量的吸附材料對(duì)阿特拉津的去除效果不同。沒有添加三油酸甘油酯的類脂吸附材料前聚體對(duì)有機(jī)污染物本身就具有一定程度的吸附作用。不同含量三油酸甘油酯的LAM

5、對(duì)阿特拉津的去除能力不同，總體趨勢(shì)是隨著三油酸甘油酯含量增加而增加。3％LAM對(duì)阿特拉津具有較高的去除效率。
　?。?）以硝基苯為目標(biāo)污染物的研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于濃度范圍在50-300μg/L之間的硝基苯溶液，30mg/L的顆?；钚蕴?Granular activated carbon，GAC)和LAM均可以使硝基苯濃度降低17μg/L以下，去除率可達(dá)95%；當(dāng)投加材料劑量小于30mg/L時(shí)，LAM對(duì)于硝基苯的去除效果明顯優(yōu)于GAC。線