天然聚電解質(zhì)微膠囊的構(gòu)建及其去除有機(jī)污染物的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著化學(xué)工業(yè)和制藥業(yè)的發(fā)展，許多生物難降解的有機(jī)物如染料、氯酚等廣泛存在于水體系中。這些污染物的微量（如ppb級(jí)）存在就有可能對(duì)生物造成嚴(yán)重的健康問題。傳統(tǒng)的生物學(xué)和化學(xué)水處理工藝不足以完全有效地去除這類低濃度有機(jī)污染物，因此開發(fā)有效、節(jié)能、清潔消除微量污染物的新材料和新方法成為當(dāng)前重要的研究課題。層層自組裝的水凝膠聚電解質(zhì)薄膜，由于其具有較高的負(fù)載效率，良好的生物降解性和易控制性等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。這種層層自組裝技術(shù)還可以在三維尺

2、度上通過組裝水凝膠聚電解質(zhì)薄膜材料來制備微膠囊。前期關(guān)于聚電解質(zhì)微膠囊的研究主要集中其在基因和藥物傳輸領(lǐng)域中的應(yīng)用。事實(shí)上，微膠囊還可以被擴(kuò)展應(yīng)用到其他領(lǐng)域，尤其是污水處理領(lǐng)域，基于以下幾點(diǎn)原因：①被處理目標(biāo)污染物分子可以穿過囊壁快速擴(kuò)散進(jìn)入至膠囊內(nèi)部；②微膠囊通過簡(jiǎn)單的過濾操作就可以與主體水系分離；③微膠囊具有可控的滲透性、良好的穩(wěn)定性及膨脹性；④微膠囊可以作為微反應(yīng)器對(duì)負(fù)載在膠囊內(nèi)部的有機(jī)污染物進(jìn)行后處理。 本文旨在研究基

3、于聚電解質(zhì)中空微膠囊作為深度水處理技術(shù)的一種有效處理水系中微量的、生物難降解的有機(jī)污染物的新方法。本文首先參考了前期關(guān)于三聚氰胺甲醛（MF）微球模板制備條件的研究，利用分散聚合法制備出了單分散性的，粒徑大小約3μm的MF微球，為后續(xù)聚電解質(zhì)中空微膠囊的制備提供了有效的模板。以MF為模板，以天然聚電解質(zhì)海藻酸鈉（ALG）、殼聚糖（CHI）為囊材，利用靜電層層自組裝技術(shù)（LBL）制備了具有良好穩(wěn)定性和可控滲透性的聚電解質(zhì)中空微膠囊（ALG/

4、CHI）。通過與有機(jī)污染物溶液的簡(jiǎn)單混合，利用滲透聚合作用以及囊壁內(nèi)層的靜電驅(qū)動(dòng)作用，微膠囊可吸附水系中生物難降解的有機(jī)污染物到其內(nèi)部。本課題選擇典型的生物難降解有機(jī)污染物——染料、二氯酚（一種常見的有機(jī)污染物，主要用于生產(chǎn)除草劑、殺蟲劑、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑）和水楊酸（一種廣泛存在水體系中的有機(jī)污染物主要來自造紙業(yè)、化妝品工業(yè)、制藥業(yè)領(lǐng)域）為目標(biāo)污染物，并通過電子掃描顯微鏡，原子力顯微鏡，紫外/可見分光光度計(jì)、高效液相色譜等儀器來表征微膠囊吸附