樹枝狀和超支化聚合物在廢水處理中的研究進(jìn)展

李武松，劉聰聰，畢研剛，譚 志，王戰(zhàn)濤，劉祥臣 ，賈欣茹

（1.威海晨源分子新材料有限公司，國際樹枝狀和超支化聚合物應(yīng)用創(chuàng)新中心，山東威海264211；2.北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，高分子化學(xué)與物理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100871）

隨著人口的增長和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人類生活和生產(chǎn)對水資源的需求與日俱增，但由于水資源的相對匱乏，對水資源的保護(hù)和利用變得尤為重要〔1〕。眾所周知，排放于環(huán)境中的各種含重金屬離子廢水、含油廢水、染料廢水嚴(yán)重污染了水源，對植物生長、生態(tài)環(huán)境和人體健康造成了嚴(yán)重危害，已成為亟待解決的全球性問題。過去幾十年，研究者們使用化學(xué)沉積、氧化、離子交換、電化學(xué)、膜分離、凝結(jié)、光降解、吸附等技術(shù)進(jìn)行廢水處理〔2〕。但是，這些方法存在設(shè)備價(jià)格高、有二次污染以及不可降解等問題。因此，新型廢水處理材料的設(shè)計(jì)、開發(fā)與應(yīng)用受到了研究者的極大關(guān)注。

樹枝狀和超支化聚合物具有高度支化結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)勢，近年來，逐漸成為各種廢水處理研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一〔3〕。該類聚合物的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：（1）具有高度支化的三維空間結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部空穴可包封有機(jī)污染物和金屬離子；分子鏈中端和末端含有大量功能基團(tuán)，與不同金屬離子、污染物的絡(luò)合能力強(qiáng)、負(fù)載量大、清除效率高。如樹枝狀聚酰胺-胺（PAMAM）可通過結(jié)構(gòu)中的胺和酰胺基與金屬形成配位鍵以吸附重金屬離子；（2）大量活性外端基團(tuán)（如氨基、羧基、羥基等）易于進(jìn)行功能基改性修飾，便于設(shè)計(jì)、制備與各種金屬離子、有機(jī)及無機(jī)污染物結(jié)合能力強(qiáng)的新材料；……