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共价有机骨架复合材料去除水体中重金属离子的研究进展

2021-05-20王雪梅崔兴兰王芳兵刘娅聪杜新贞

环境科学研究 2021年5期
关键词:复合材料策略

王雪梅, 季 红, 崔兴兰, 王芳兵, 刘娅聪, 杜新贞

1.西北师范大学化学化工学院, 甘肃 兰州 730070

2.甘肃省生物电化学与环境分析重点实验室, 甘肃 兰州 730070

随着工农业的快速发展,重金属污染带来的环境问题日益严重,生产生活中排放的废水、废气、废渣中的重金属离子不可避免地进入土壤、地下水及地表水,农药和化肥中也含有微量的重金属离子,它们通过土壤和水体迁移到植物体内,影响植物的生长发育,降低农作物产量,不但威胁到生态平衡,还给人类健康带来一系列的负面影响[1]. 重金属被人体摄入后,会引发肾脏、肝脏损伤等各种疾病,因此重金属污染是当今社会面临的重要问题之一[2]. 现阶段去除水体中重金属离子的主要方法有离子交换、膜过滤、化学沉淀、吸附、电解法、高级氧化、反渗透等[3-4]. 离子交换法所用的离子交换树脂耐热性和循环再生性较差;膜过滤法存在后期维护成本过高的缺点;化学沉淀法在处理过程中会产生大量污泥造成二次污染;电解法耗电量大、成本过高;反渗透法耗能高、成本高[5];而吸附法具有原材料来源广泛、价格低廉、可循环利用等特征,被认为是一种绿色环保的用于吸附去除重金属离子的方法.

微孔有机聚合物(microporous organic polymers, MOPs)是一类新兴的多孔材料,由有机单体通过C—C、C—N和C—O等共价键连接而成,具有密度小、耐高温、耐酸碱、热稳定性及化学稳定性良好等优点. MOPs可分为多共轭微孔聚合物(conjugated microporous polymer, CMPs)、自具微孔聚合物(polymers of intrinsic microporosity, PIMs)、共价有机骨架聚……

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