离子型聚合物修饰的海藻酸钠/SiO2复合微球的制备及吸附性能研究文献综述

文献综述

1.研究背景及意义随着人口的增加和城市化进程的加快，大量未经处理和处理不当的生活废水和工业废水的排放使得水资源污染问题日益严重。

为了改善水污染现状，科研人员开发出了许多物理、化学方法，其中吸附法是目前公认的最简单高效的污水处理方法。

水凝胶是物理或化学交联而成的具有三维网络结构的高分子材料，在水中能够溶胀，吸水量可达凝胶干重的几十倍甚至几千倍，是一种特殊的半固体材料[1]．通过选择适当的亲水主链，可赋予水凝胶对特定污染物良好的吸附能力，且易分离，可重复使用，广泛应用于污水处理领域.尽管水凝胶净化污水是利用吸附技术，但需要进一步改进关于凝胶的降解性、生物相容性和不同动态环境下的力学性能。

海藻酸钠是来源于褐藻中的天然聚合物，具有成本低廉、无毒、来源广泛和可回收利用等优点[2,3]海藻酸钠溶液与二价金属离子或小分子交联剂作用可形成三维网状结构的凝胶，凝胶结构上存在大量游离的羧基和羟基，可和水中的金属离子产生螯合作用，用于吸附金属离子，同时利用螯合的金属离子也可吸附水中的阴离子污染物。

然而单一的海藻酸钠凝胶存在机械强度低、吸附稳定性差等问题，制备出机械强度高、吸附性能稳定、更多孔洞结构的海藻酸钠水凝胶，对拓宽其广泛应用具有重要的作用。

通过海藻酸钠与其他物质复合制备海藻酸钠复合凝胶，可以改善单一海藻酸钠凝胶的缺陷，提升其综合性能。

毫米级别的SiO2微球在吸附、催化等领域有着重要的应用前景[4-6]。

以水凝胶颗粒为模板制备毫米级别SiO2是一种简单易行的方法，避免了传统乳液模板法[7]中表面活性剂的使用，同时还可以为所得的毫米级微球中引入多层次孔道结构。

另外，在微球中通过化学反应引入离子型聚合物，可以进一步增强与水中污染物的相互作用，提高吸附能力。