改性吸附材料選擇性吸附除磷研究進展

丁子卯，劉子森，鄒羿菱云，王 柔，吳振斌，張 義,*

(1.武漢理工大學資源與環境工程學院，湖北武漢 430070；2.中國科學院水生生物研究所淡水生態和生物技術國家重點實驗室，湖北武漢 430072；3.中國科學院大學，北京 100049)

過量的磷酸鹽化合物排入到水體后易造成水體富營養化，使得水體中的溶解氧急劇下降，產生水體中藻類等水生植物大量繁殖、水體臭味加重、水質下降等現象，不僅會影響水體環境質量，更會造成巨大的經濟損失[1]。因此，除磷技術的發展受到各方各界的高度重視。

目前，常用的除磷方法有吸附除磷法[2]、生物除磷法[3]、物理化學除磷法[4]等。其中吸附除磷法是利用多孔且大比表面積的固體吸附材料來吸附水體中過量的磷元素，來達到除磷目的。而吸附材料具有較容易獲取、成本較低、除磷效果好、對任何水體環境都適用等優點，使其擁有良好的發展前景。另外，吸附除磷法所需要的吸附材料可為環保材料，擁有可重復利用、可回收、可再生等特點，對水體也不會造成二次污染，并且對其進行改性之后可增大其吸附容量，提高其吸附效率，能有效去除水體中的磷酸鹽。故通過改性環保材料吸附除磷成為除磷技術的熱點方向[5]。

1 選擇性吸附除磷的作用機制

1.1 氫鍵結合

圖1 (a)氫鍵受體和(b)氫鍵供體

1.2 形狀互補

分子印跡聚合物對于磷酸鹽選擇性的高低取決于其類型為共價型或非共價型分子印跡聚合物[20]。共價型分子印跡聚合物由于模板分子-功能單體相互作用力較強，對于目標污染物(如磷酸鹽)具有較高的選擇性[圖2(a)]，但該類型的聚合物種類較少，并且在水處理中的應用受限于形成共價鍵的難度[21]。……