水污染修复用分子印迹吸附泡沫制备及特性评价

近年来，我国污染源结构和污染源正发生巨大变化，生活、农（牧）业污染源快速上升，面源污染严重。这样不仅会威胁饮用水源和食品安全，还有可能会引起水环境系统的扰动。针对小范围水体系的常规水污染末端治理技术如化学沉淀法、氧化还原法和膜分离法因受场地、处理效率和运行成本的影响难以奏效，现行的原位微生物、原位植物和各类氧化修复技术也不能充分发挥作用。鉴于此，针对我国经济发展过程中的水环境污染的特点，完善和发展广域水体污染的修复技术就显得势在必行。本申请运用耦合技术赋予分子印迹聚合物适宜的表观体积、孔密度，适于现场回收操作，使之适用于大范围污染水体的修复，特别是低浓度污染物的生态脆弱水环境的吸附修复。该项目的实施，不但会开辟生态脆弱水环境的吸附法修复研究的先河，还会完善和发展大范围水体污染修复技术，也会拓展分子印迹技术在水处理方面的应用。

现行的常规水污染末端治理技术因受场地、处理效率和运行成本等方面的影响，在低浓度水体系中难以奏效，本项目利用发泡技术制备了分子印迹吸附泡沫，开展了低浓度污染物水体系的吸附应用研究，拓展了分子印迹技术在水污染处理领域的应用。. 项目首先采用单步溶胀法在水体系制备分子印迹聚合物。单步溶胀聚合法通常以氯仿、环己烷等非极性溶剂作溶胀剂，然而许多环境污染物、农药等作模板分子都不溶于非极性溶剂。因此，优化的极性溶剂体系单步溶胀法制备分子印迹聚合物具有广阔的应用前景。磁性分子印迹聚合物在生物医学领域的靶向给药、酶的固定、细胞分离等方面具有广泛的应用，还在天然产物提纯分离、环境样品前处理等方面有诱人的应用前景。本项目在前两项工作的基础上成功运用耦合技术制备出具有适宜的块体积、孔密度的磁性分子印迹吸附泡沫，有效的解决了粉体类吸附材料在水域中易流失的难题。. 本研究以灭蚁灵为模板分子制备磁性分子印迹吸附泡沫，并以偶氮二异丁腈为发泡剂，在高速搅拌下注入发泡机进行发泡，确定发泡工艺条件为：螺杆转速350 r/min，挤出温度80℃，发泡剂浓度4%。并以其吸附特性、磁分离效率以及再生效率等为指标进行评价。结果表明：灭蚁灵磁性分子印迹吸附泡沫的膨胀率为23.19%；最大表观结合量为525.70μmol/g；饱和磁化强度达到10.378 emu／g；在200kA/m磁场强度作用下回收效率高达99%。. 本项目将发泡技术应用于分子印迹聚合物的制备中，成功的合成了磁性分子印迹吸附泡沫。该吸附泡沫具有稳定性好、选择吸附性高、易回收、无二次污染、可再生性强等优点。开辟了吸附法修复生态脆弱水环境的先河，完善和发展了大范围水体污染修复技术并拓展了分子印迹在水处理方面的应用。