孙惠, 查晓晗, 王晨, 蒙卓莹, 叶翊雯, 周嘉乐, 李靖源, 王炜, 赖锦来, 魏若雨, 马仕峰, 田野, 刘鹰
为了高效去除养殖废水中的Cu2+,基于虾蟹壳中提取的壳聚糖(chitosan,CS),采用分子功能化改性策略,将壳聚糖转化为兼具温度响应性与吸附功能的温敏型水凝胶,并系统研究了其温敏行为、吸附性能及再生特性。结果表明:所得分子功能化壳聚糖水凝胶(HIPCSgel)表现出明显的体积相转变行为,当温度高于其体积相转变温度(VPTT)时,烷基链间疏水相互作用增强,驱动水凝胶脱水并发生显著且可逆的体积收缩,其溶胀率由25.1 g/g降至4.3 g/g;与此同时,HIPCSgel对Cu2+具有优良的吸附能力,最大吸附容量可达30.1 mg/g;在再生性能方面,每克HIPCSgel仅需0.2 L稀盐酸即可实现快速解吸,相较于传统水凝胶体系(通常需2~5 L/g),酸耗量降低80%~90%。本研究改善了传统水凝胶吸附容量有限、再生效率低的问题,为基于天然资源开发用于废水净化的智能吸附材料提供了新思路。