改性纖維素材料對金屬離子吸附研究進展

王 琳 張建平 崔丹妮 高 豹

(東華理工大學，江西 南昌 330013)

在中國，重金屬污染已經是一個嚴重的環境污染問題。每年約有60起嚴重水污染事故發生，其中超過20%的水污染事故是由重金屬離子引起的。隨著工業的迅速發展，電鍍，機械，電子等行業的廢水排放不斷增加，金屬離子污染包括Cu2+和Ni2+等[1]也不斷增加。因為金屬離子的污染的持久性，毒性和無生物降解能力，所以大多數重金屬離子必須在污水排出前除去。

處理金屬離子污染有許多方法，如化學沉淀法，離子交換法，膜過濾，電解法和溶劑萃取法[2-4]，其中吸附法是最有潛力的，尋找具有成本低，高吸附能力，以及可再生性的吸附劑是十分必要的[5]。已經研究了改性后的天然聚合物例如殼聚糖[6-8]，幾丁質[9]，丹寧[10，11]，蛋白質[12，13]，并且這些材料對金屬離子有一定的去除率。纖維素是世界上是最豐富的天然多糖材料，分子式為(C6H10O5)n，是由D-葡萄糖以β-1，4糖苷鍵組成的大分子多糖，分子量50000～2500000，相當于300～15000個葡萄糖基[14]。纖維素有多種實際用途，由可再生資源獲得的，價格便宜，且密度低，具有好的加工靈活性，更重要的是其親水性和廣泛的化學修飾能力[15]。

金屬離子的吸附是由吸附劑的表面官能團來控制的。纖維素是纖維狀、多毛細管的天然高分子，因此具有多孔和比表面積大等特點，雖然分子中含有許多羥基，有一定的吸附性。但是天然纖維的吸附能力不強，可以通過分子中羥基的一系列的衍生反應引入具有吸附性能的官能團，使纖維素含有更多高的吸附性基團，從而提高其離子吸附能力[16]。……