摘要：

近年来,新兴微污染物在全球范围内的水体中广泛检出,严重威胁了人类健康和生态安全,并给饮水安全问题带来了极大的挑战.吸附法因其成本低廉,运行简单和处理效果佳等诸多优点备受青睐.其中,研发具有选择性的高效吸附剂,对于吸附技术在废水处理过程的实际应用尤为关键.本文基于亲核取代原理,以四氟对苯二腈(TF)作为交联剂聚合β-环糊精(β-CD),制出一种新型β-环糊精聚合材料(β-CDP).通过扫描电子显微镜(SEM),比表面积测试(BET)及傅里叶红外光谱测定仪(FT-IR)等表征,证实β-CDP聚合材料完整地保留了 β-CD的空腔结构.以活性炭(AC)作为吸附效果对照,选取双酚A(BPA),卡马西平(CBZ),对氯间二甲苯酚(PCMX),对乙酰氨基酚(APAP)和磺胺(SA)作为水中典型的微污染物代表进行研究.考察在不同水环境体系中,AC和β-CDP本身的结构特性对五种目标污染物的去除效果.结果显示,无论在单一或多种污染物共存的吸附体系中,β-CDP表现出对BPA,CBZ和PCMX具有高度选择性吸附行为.相较于AC而言,各污染物在β-CDP上的竞争吸附行为只受到轻微的抑制.同时,两种吸附剂对微污染物的吸附效果与污染物本身的水-辛醇分配系数(logKow)大小相关,logKow越大,去除率越高.为深入研究β-CDP机理,考察了溶液βH,离子强度(Na+和Ca2+)和吸附剂用量等因素对β-CDP吸附BPA,PCMX和CBZ去除效果的影响.实验结果表明,β-CDP能够有效地去除水中BPA,CBZ和PCMX,其吸附过程符合准二级动力学模型.根据Langmuir等温线模型拟合结果可得β-CDP对水中BPA,CBZ和PCMX的饱和吸附量分别为164,143和141 mg/g.溶液初始βH和离子强度的改变对整个吸附进程几乎没有影响.利用甲醇浸泡的方法对β-CDP再生利用五次后,β-CDP对BPA,PCMX和CBZ的去除率依然很高,分别为98.1%,90.8%和65.0%,显现出极具潜力的实际应用价值,为水体环境中微污染物的高效去除提供了理论基础.

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