自工業(yè)革命以來(lái)，水的重金屬離子污染一直是人們關(guān)注的問(wèn)題。盡管在世界范圍內(nèi)對(duì)重金屬污染的關(guān)注和努力已經(jīng)減少了重金屬中毒事故，但慢性污染仍在繼續(xù)。例如，自從1959年水俁病事件后，汞的使用和處置一直受到限制，但在海洋中還會(huì)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)體內(nèi)生物積累汞的魚類。此外2016年澳大利亞家庭飲用水的銅污染以及2011年在孟加拉國(guó)河水中發(fā)現(xiàn)的高濃度的銅污染。以及2016年和2018年波蘭和印度分別報(bào)告了水庫(kù)的鎘污染和河流的沉積物問(wèn)題。

由于重金屬污染持續(xù)存在，近年來(lái)人們對(duì)去除水中的重金屬離子進(jìn)行了大量研究?；趯?duì)去除污染物的能源效率研究，人們發(fā)現(xiàn)吸附是一種很有前途的去除水中重金屬離子的方法。在所應(yīng)用的吸附材料中，由于吸附性能好且具有豐富的官能團(tuán)，聚合物凝膠吸附劑，如殼聚糖、藻元酸鹽、瓊脂糖、聚乙烯亞胺（PEI）、聚酰胺-胺（PAMAM）等得到了廣泛的研究。其中，PAMAM 樹枝狀大分子含有大量的氧和氮原子，是構(gòu)建高效吸附劑去除水中金屬離子的佳選。PAMAM 的外圍基團(tuán)對(duì)金屬離子的吸附能力和選擇性有很大影響。因此，通過(guò)修飾其外圍官能團(tuán)，可進(jìn)一步提高 PAMAM 吸附劑對(duì)金屬離子的吸附性能。

聚酰胺胺PAMAM樹枝狀聚合物(AT-HBP)作為一種多功能螯合劑，從模擬廢水溶液中去除兩種重金屬離子(Cr(III)和Cu(II))。采用離心和超濾兩種不同的方法進(jìn)行去除，采用電感耦合等離子體(ICP)儀測(cè)定去除前后的重金屬離子濃度。通過(guò)改變?nèi)芤簆H值、AT-HBP用量和金屬離子濃度等不同參數(shù)來(lái)評(píng)估去除過(guò)程。總體結(jié)果表明，當(dāng)重金屬濃度為100 mg/L時(shí)，兩種方法對(duì)Cr(III)的去除率均高于98%，對(duì)Cu(II)的去除率均高于86%。此外，還比較了第二代聚丙烯亞胺(PPI)與AT-HBP的性能。結(jié)果表明，與PPI相比，AT-HBP對(duì)Cr(III)和Cu(II)離子的去除率分別提高了約20%和10%。[1]

聚酰胺胺(PAMAM)樹枝狀聚合物含有豐富的胺和酰胺官能團(tuán)，對(duì)重金屬離子具有很強(qiáng)的結(jié)合能力，對(duì)水中重金屬離子的去除效果非常好。采用反相懸浮聚合的A2 B4縮聚反應(yīng)，以二肼和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)單體為原料，經(jīng) aza-Michael加成反應(yīng)，通過(guò)反相懸浮聚合，合成了一類新的超支化聚酰胺肼(PAMH)水凝膠顆粒。酰肼結(jié)構(gòu)中含有胺和酰胺基團(tuán)，該方法不需要額外的步驟引入酰肼功能基，與其它含酰肼的吸附劑不同，功能基的組成易于調(diào)節(jié)。在Cd2 和Cu2 離子吸附試驗(yàn)，合成的二肼基PAMH水凝膠顆粒對(duì)銅的吸附能力為85 mg/g，對(duì)鎘的吸附能力為47 mg/g。并且，PAMH在酸性條件下(pH =4)的吸附能力僅下降10%。[2]

采用PAMAM樹枝狀大分子吸附劑包封的殼聚糖微球（CB），用所制備的微球研究了從水溶液中去除Ag(I)、Cu(II) 、Pb(II) 等離子的效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，吸附量與PAMAM的接枝代數(shù)、溶液pH、接觸時(shí)間、初始濃度和溫度有關(guān)。最適宜的pH為5左右，吸附量隨PAMAM的代數(shù)增加而提高。CB-G3具有豐富的胺基吸附位點(diǎn)，對(duì)這些離子的吸附量較高，吸附量由大到小依次為Ag(I) > Pb (II) > Cu(II)。吸附過(guò)程符合偽二級(jí)吸附模型，表明吸附過(guò)程為化學(xué)吸附。吸附等溫線與Langmuir等溫線擬合良好，表明金屬離子是通過(guò)單層吸附方式進(jìn)行吸附的。對(duì)Ag(I)、Cu(II)、Pb(II)離子的最大吸附量分別為105.62、88.82、97.87 mg/g。根據(jù)測(cè)定的熱力學(xué)參數(shù)說(shuō)明吸附過(guò)程是自發(fā)的吸熱過(guò)程。5次吸附/解吸附循環(huán)表明，CB-G3具有良好的循環(huán)利用性能?；赬PS的分析結(jié)果得知，CB-G3主要通過(guò)胺基吸附金屬離子，其優(yōu)異的金屬離子去除性能可歸因?yàn)殪o電相互作用和氫鍵作用。該研究為制備快速分離且吸附性能良好的基于殼聚糖的吸附劑提供了一種可行的方法。[3]

參考文獻(xiàn)：

1. Mahsa Mohseni, Somaye Akbari, Elmira Pajootan*, Firuzmehr Mazaheri. Amine-terminated dendritic polymers as a multifunctional chelating agent for heavy metal ion removals. Environmental Science and Pollution Research 2019, 26, 12689-12697.

2. Hojung Choi, Taehyoung Kim and Sang Youl Kim*. Poly (Amidehydrazide) Hydrogel Particles for Removal of Cu2 and Cd2 Ions from Water. Gels 2021, 7, 121.

3. Xiaoqi Liu, Yanyun Zhang, Yan Liu, Ting'an Zhang*. Preparation of polyamidoamine dendrimer-functionalized chitosan beads for the removal of Ag(I), Cu(II), and Pb(II). International Journal of Biological Macromolecules 2023, 242, 124543.