羟乙基纤维素水凝胶的制备及吸附性能

王昆 ，赵梓年 ，候冰娜 ，沈惠玲 ，刘祯浩 ，李征征 ，2，3，4

(1.天津科技大学化工与材料学院，天津 300457；2.复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室，上海 200433；3.天津科技大学天津市海洋资源与化学重点实验室，天津 300457；4.天津科技大学天津市制浆造纸重点实验室，天津 300457)

当今社会在工业快速发展的同时，也暴露了许多环境方面的问题，其中重金属便是一类危害极大的环境污染物[1]。铜作为一种重金属，在许多行业都有所应用，而工业废水中的铜离子处理不当将会导致铜的积累[2]，当进入生态环境系统的铜等重金属超过环境容量时会引起生态损害或环境污染[3]。如何有效去除废水中重金属离子等问题引起了社会和学术界的广泛关注[4]。目前主要用于处理水中重金属离子的方法有离子交换法[5]、膜过滤法[6]、电渗析法[7]、化学沉淀法[8]、絮凝法[9]以及吸附法[10]，其中吸附法具有去除效率高、成本低、无化学污染和操作简单等优点，是一种很有前途的消除水中重金属离子的方法。吸附效率是吸附法的一个重要参数，吸附效率主要与吸附剂的种类有关。目前，已经开发出多种吸附剂用于处理重金属污染物，包括活性炭、天然矿物、纳米复合材料以及水凝胶等[11]。

水凝胶是一种具有三维立体网状结构的多孔亲水聚合物，具有亲水性、不溶性、吸水性以及高溶胀性[12]。水凝胶内部存在多种功能官能团，例如羟基 (—OH)、羧 基 (—COOH)、氨 基 (—NH2)等[13]。水凝胶通过静电吸引、螯合等效应能够有效地去除水中的重金属，从而达到净化水质的效果[14]。……