CS/PVA 交聯膜對重金屬離子的吸附1

曾 嶸, 劉建文, 趙道輝, 王銀瑩, 張海鵬, 楊忠華

(1. 湖北大學 化學化工學院, 湖北 武漢 430062; 2. 武漢科技大學 化學與化工學院, 湖北 武漢 430081)

1 前 言

含有重金屬離子的工業廢水給地球的生態環境造成極大危害，對水生生物的生存和人類健康構成了巨大威脅。重金屬離子可以通過食物鏈進入人體進而造成器官的損傷或病變，嚴重的甚至危及生命[1]。如何快速、高效地除去工業廢水中的重金屬離子，是近年來環保領域研究的熱點之一。

水體中重金屬離子污染的治理主要有：化學沉淀法、氧化還原法、離子交換法和膜分離法等。它們有各自的優勢，但對于低濃度的廢水處理效率較低[2]。吸附法具有操作簡便、處理速度快、效果好的優點，而且對于低濃度廢水的治理，具有特別大的優勢[3]?；钚蕴渴且环N常見的重金屬吸附劑，吸附容量大，但是成本較高，且固液分離困難[4]。開發環保的新型重金屬離子吸附劑，成為這一領域的研究熱點[2]。

殼聚糖(chitosan，CS)是一種來源廣泛、價廉、可生物降解的天然高分子吸附劑，它通過分子鏈上的活性基團(氨基、羥基)螯合吸附金屬離子[5]。與一般的吸附劑相比，這種螯合吸附劑與金屬離子之間的鍵合力更強，選擇性更高，受溶劑和干擾離子的影響較小。文獻中報道 CS 對多種金屬離子，如：Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+等，都有很好的吸附能力[6-17]。但是，CS 上的氨基在強酸性條件下會質子化，吸附效果變差，因此需要對它進行化學改性。聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)分子鏈上含有大量的羥基，與CS 共混后兩者之間可形成氫鍵，由于PVA 的韌性好，可改善CS 質脆的缺點，提高材料的機械性能[18]?！?br>