基于貽貝啟發(fā)聚多巴胺平臺(tái)構(gòu)建及重金屬深度凈化研究.pdf

1、重金屬污染是世界性課題，開發(fā)高效重金屬深度凈化技術(shù)是近年來研發(fā)重點(diǎn)領(lǐng)域之一。本論文基于貽貝啟發(fā)通過簡單多巴胺自聚原理研制成功聚多巴胺微球(PDA-MS)，其尺寸可通過添加堿液量不同控制。研究結(jié)果表明：當(dāng)水中存在高濃度Ca(II)/Mg(II)/Na(I)等常規(guī)離子競爭，PDA-MS對(duì)水中微量鉛離子表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附選擇性，其選擇性系數(shù)是商品化001×7離子交換樹脂的30倍。PDA-MS對(duì)鉛離子的去除是溶液pH決定的過程，最優(yōu)吸附pH區(qū)間為

2、pH=4.0-6.5，此外聚多巴胺微球可以在10分鐘內(nèi)達(dá)到吸附平衡，最大吸附容量為165.8mg/g.更重要的是PDA-MS表現(xiàn)出優(yōu)異的應(yīng)用容量，其處理量高達(dá)42000kg污染水/kg吸附劑，其處理后出水可降至10 ppb以下，低于世界衛(wèi)生組織規(guī)定的飲用水限值，其應(yīng)用容量約相當(dāng)于200倍商用活性炭和離子交換樹脂。此外，吸附后的材料可通過1％HCl+5%Ca(NO3)2進(jìn)行高效再生和反復(fù)利用。與對(duì)Pb(II)離子高效吸附類似，PDA-MS

3、也表現(xiàn)出對(duì)陰離子Cr(VI)的高效凈化。其主要吸附機(jī)制可能歸因于高分散納米尺度形貌以及聚多巴胺表面多胺基，羥基組分與Pb(II)，Cr(VI)形成強(qiáng)絡(luò)合作用。
　　此外，聚多巴胺也能夠作為一種高效生物涂層，在堿性條件下可以涂覆到幾乎任何材料表面，實(shí)現(xiàn)有機(jī)-無機(jī)相容復(fù)合。而后本論文借助聚多巴胺粘附作用，將強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂表面修飾PEI涂層，研制新型復(fù)合材料(D001-PDA-PEI).復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的Pb(II)吸附選擇性，