多重敏感性能微凝胶的制备及去除重金属离子的性能研究

针对水体中重金属离子污染日趋严重，有效去除重金属离子迫在眉睫的实际需求，兼顾分散性、稳定性和环境友好等特性，本项目计划制备形貌、尺寸可控，稳定性好且响应快速的复合磁敏感、温度敏感和pH敏感的微凝胶；进而考察微凝胶的形貌和敏感性能对重金属离子去除性能的影响。通过合成条件的优化，产品纯化技术的改进，调控微凝胶的形貌、提高产物收率和纯度、提高微凝胶敏感性能的响应速率、提高微凝胶在水中的分散性和稳定性，使其敏感性能在重金属离子的去除过程中充分发挥作用。最后实现微凝胶在磁场作用下，完成对水体中重金属离子的高效吸附、输送后，磁致热效应促使温度敏感性能起作用，结合pH敏感性能使重金属离子的解吸、回收和微凝胶的再生同步完成，为最终实现远程控制水体中重金属离子的高效去除提供科学依据。

本研究根据计划要点合成了一类形貌可控、粒径均一且单分散的具有磁敏、温敏和 pH 敏感性能的微凝胶，包括P(NIPAM-co-AAc)/Fe3O4和P(NIPAM-co-CS)/Fe3O4；同时为了研究微凝胶的形成机理和溶胀机理，合成了系列微凝胶的对照物。并对多重敏感微凝胶体系进行了重金属离子吸附和解吸性能的研究，探讨微凝胶形貌和敏感性能对重金属离子的吸附与解吸性能的影响，提高微凝胶对重金属离子去除的效率，能够实现重金属离子的快速、高效去除和回收。