多胺螯合納米纖維高效去除Pb(Ⅱ)的特性與機制

范佩，邱金麗，于偉華，李杰，劉福強,,

(1.南京大學 環境學院；污染控制與資源化研究國家重點實驗室，南京 210023；2.南京環保產業創新中心，南京 211106；3.南京華創環境技術研究院有限公司，南京 211106)

礦冶、鉛酸蓄電池、電鍍等行業生產是水中重金屬鉛的主要來源[1]。近年來，陜西鳳翔縣[2]、湖南衡東縣[3]、廣東紫金縣[4]等多地爆發鉛污染事件，嚴重威脅水生態安全以及人類健康[5-6]。中國將強毒性鉛列為第一類污染物，《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)中Ⅲ類水的限值為0.05 mg/L，而且相關行業鉛的排放限值也十分嚴格[7-8]。含鉛廢水常用治理技術包括化學沉淀法、電解法、膜分離法和吸附法等[9]。吸附法因操作簡便、選擇性好并可循環使用，成為水體鉛污染的深度治理主流技術之一[10]。

多種吸附劑及其改性材料已被廣泛用于Pb(Ⅱ)的吸附去除。例如，Niu等[11]、張雪彥等[12]、蘭舫等[13]分別利用復合生物炭、改性乙酸木質素和交聯羧甲基羅望子膠吸附Pb(Ⅱ)，但最大吸附量僅分別為0.58、0.39、0.64 mmol/g。Ma等[14]利用層狀雙金屬氫氧化物納米顆粒吸附Pb(Ⅱ)，可在1 h內達到吸附平衡，且最大吸附量高達1.40 mmol/g，然而，因難以回收再利用限制了其實際應用。因此，亟需研發容量大、速率快、易回收的高效除Pb(Ⅱ)吸附劑。

納米纖維具有質輕、高長徑比、多孔道三維網絡結構等特點[15]。由其制備的塊體材料不僅具有納米材料的快速吸附優勢，而且易于回收[16]。其中，聚丙烯腈(PAN)納米纖維已被廣泛用于去除重金屬離子，例如：Deng等[17]發現聚乙烯亞胺(PEI)修飾的碳管改性PAN納米纖維對Pb(Ⅱ)的最大吸附量可達1.12 mmol/g。……