β-环糊精及其衍生物处理水中重金属的研究进展

2.7其它金属离子的处理

胡春平等在碱性介质中以环氧氯丙烷为交联剂，将β-环糊精接枝到木质素上，形成木质素-β-环糊精醚（L-β-CD）吸附材料，用于Cu2+的吸附，研究结果表明，在20℃条件下，对Cu2+吸附容量可达16.54mg/g，分别是木质素和纤维素β-环糊精的13.8倍和2.7倍。

Mamba等通过雾化多喷雾热解方法合成了多壁碳纳米管，并利用H2SO4/HNO3混合物，引入羧基和少量羟基，形成氧化型碳纳米管，再通过多步反应将4-氨基苯基磷酸连接到多壁碳纳米管上，形成磷酸化的碳纳米管（pMWCNT），以六亚甲基二异氰酸酯作为交联剂，将β-联接到磷酸化碳纳米管上，最终合成pMWCNT-CD吸附材料，用于Co2+的去除。所有试验温度为室温，溶液pH5～6，研究结果表明，10～50mg/LCo2+，80min达到吸附平衡，Langmuir模型计算理论最大吸附量为8.22mg/g。

对于初始浓度10mg/LCo2+的吸附，此方法制备的吸附剂pMWCNT-CD吸附性能略优于笔者前期制备的MWCNT-CD，两者对Co2+的去除率分别为67.7%和64.8%，推断pMWCNT-CD可能含有更多的磷酸功能吸附位点。针对材料的重复利用次数，笔者未做进一步试验。

Zhao等合成了一种绿色、分散性好的生物聚合物，即EDTA交联β-环糊精（EDTA-β-CD），用于回收海水中的稀土元素La(III)、Ce(III)、和Eu(III)，EDTA不仅起到交联的作用，还起到提供活性位点的作用，吸附机理产生于静电吸附和螯合作用。

在pH4～8表现为较好的吸附特性，pH>8时易形成金属氢氧化物，通过研究EDTA-β-CD分别对La(III)、Ce(III)、和Eu(III)吸附效果，研究结果表明：当三者初始浓度为1.33mmol/L，240min均达到吸附平衡，通过Langmuir模型计算理论最大吸附量分别为0.343、0.353和0.365mmol/L，当三者共存时，La(III)、Ce(III)、和Eu(III)存在竞争吸附，优先吸附Eu(III)。EDTA-β-CD交联网状结构的存在，其在硝酸溶液里较为稳定，用10mL1mol/LHNO3对吸附质进行解吸，重复利用5次后La(III)、Ce(III)、和Eu(III)可分别得88.6%、93.7%和91.3%的回收率。

3结语与展望

综上所述，β-环糊精的掺入可显著改善其它水处理材料对重金属的去除效能。目前，在水处理领域，大多数学者的研究仅限于探索β-环糊精及其衍生物用做吸取剂、絮凝剂和催化剂的发展替力，集中关注材料对污染物最大去除量的小试试验研究，实验条件各有不同，缺乏验证水处理剂效能高与低的统一标准。

另外，实际废水体系污染物的多样性与繁杂性，水处理工艺的差异性，决定将实验室研究与工程实践结合的必要性，即实现产业化是今后发展的方向。β-环糊精本身无毒、环保，如何选择低廉、绿色合成方法，改善其本身或其它载体的分散性、吸附性、机械性等性能，提高其作为水处理材料可再生性、重复利用性，解决重金属的最终归宿问题，即完成水中重金属污染物的去除、富集、回收等工作，在水处理中有广阔的应用前景。

作者：赵晟锌1，康晶1，陈忠林1，2，沈吉敏1，2；1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院；2.哈尔滨工业大学市政环境工程学院城市水资源与水环境国家重点实验室

延伸阅读：

水处理药剂大总结 絮凝剂都有哪些种类和特点

【污师讲技术】20页PPT告诉你污水的混凝剂用多少合适!

废水处理中常用药剂的种类有哪些?