来自意大利和西班牙的研究人员已经开发了源自壳聚糖和明胶的可光电水凝胶，以治疗水和去除污染物。他们的作品已在线发布在《杂志》上聚合物本星期。
学习：UV固化的壳聚糖和明胶水凝胶，用于从水中去除AS（V）和Pb（II）。图片来源：People Image Studio/Shutterstock.com
从供水中去除污染物
获得安全和卫生的饮用水对于人类社会至关重要。城市化和工业化的快速增长严重影响了水质，导致全球范围内污染。
由家庭和工业活动（包括病原体和工业化学物质）引起的有机和无机污染物有许多有机和无机污染物。在进入全球供水的各种污染物中，由于它们造成的环境和健康损害，重金属（例如铅）特别关注。
铜，铅，锌，砷和镍等重金属都可以来自天然（例如火山排放）和人为的（例如，药物释放，采矿，电子行业和农业）。这些材料由于欧洲杯足球竞彩其生物降解性差，生物蓄积作用和高毒性而尤其有问题的污染物。一旦将它们释放到环境中，他们就可以进入食物链，在鱼类，贝类和其他海洋食品来源中扩散，从而导致人类健康问题。
重金属污染的批判性质导致法规限制了这些有毒物质释放到环境中。欧洲杯足球竞彩此外，这些污染物很难完全从水供应中清除，这意味着WHO已为饮酒和卫生水的安全物质设定了限制。
方案的方案A）壳聚糖和（b）明胶。图片来源：Noè，C等，聚合物
重金属污染修复策略
从废水中去除重金属污染对于确保安全和卫生的饮用水和保护环境至关重要。在过去的几十年中，为去除这些污染物而广泛提出和制定的策略包括膜过滤，离子交换，光催化和吸附。
在这些策略中，由于其优异的效率可从废水中去除重金属，因此已经提出了吸附作为工业规模水处理的可行解决方案。为此过程探索的吸附剂包括碳纳米管，磁性颗粒，基于二氧化硅的材料和活性炭。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台但是，这些吸附剂很昂贵，这限制了它们的大规模生存能力。
水凝胶克服了这些吸附剂的问题，近年来已经广泛研究了。除了便宜之外，水凝胶还具有许多吸引人的特性，包括高孔隙率，高肿胀和良好的水亲和力。源自碳水化合物和其他天然材料的水凝胶具有可生物降解，无毒和可再生的额外优势。欧洲杯足球竞彩
在不同条件下，设计有效去除不同重金属污染物的聚合网络至关重要。但是，天然水凝胶在机械性能，稳定性和吸附能力低方面存在缺点。已经提出了克服这些局限性的不同策略，包括化学修饰和混合水凝胶。
紫外线固化的MCH和Gelma水凝胶的肿胀曲线。在插入物中报道了Gelma UV固定水凝胶的肿胀为例。
研究
杂志上发表的一项研究聚合物已经研究了源自明胶和壳聚糖的光反应交联水凝胶，用于从废水来源中去除重金属离子。
由于壳聚糖的众多且易于修改的反应群，对壳聚糖进行了广泛的研究。明胶是一种天然聚合物，具有生物相容性，透明，还包含许多官能团。已经探索了几个交联链以改善水凝胶的性能，但是它们通常是有毒的，必须在将它们用于实际应用之前将其去除。
使用甲基丙烯酸合成天然水凝胶。使用这种修饰过程，研究人员开发了可以在水中轻松聚集的聚合物。光聚合是由于其快速固化时间，环境友好性和室温加工而合成交联水凝胶的有吸引力的过程。
作者使用FTIR光谱和1H-NMR研究前体的修饰方式。光时型用于评估材料的固化过程。作者检查了材料的肿胀能力，并研究了其与材料的吸附效率的相关性。分析吸附过程的动力学和平衡以及pH的影响如何影响材料的性能，提供了有关水凝胶吸附铅和砷的相关信息，这是两种最关键的重金属污染物之一。
（（A）从实验数据获得的MCH和GELMA水凝胶的等温图；（（b）MCH和GELMA以不同的初始浓度为PB（II）的r（％）r（％）。图片来源：Noè，C等，聚合物
作者观察到，通过吸附参数（例如pH，接触时间和初始离子浓度）对去除效率产生了明显影响。此外，他们观察到水凝胶具有极高的肿胀能力。作者观察到了几分钟的光电时间。砷和铅的去除效率极高。
根据他们的分析和观察结果，作者指出，经过改良的明胶和基于壳聚糖的光透明水凝胶效率很高，可以被认为是去除砷和从污染水中铅的有吸引力的候选者。
进一步阅读
Noè，C等。（2022）UV固化的壳聚糖和明胶水凝胶，用于从水中去除AS（V）和Pb（II）[在线的]聚合物14（6）1268 |mdpi.com。可用网址：https://www.mdpi.com/2073-4360/14/6/1268
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