用于水处理的多功能复合吸附剂

advs78-gra-0001-m众所周知,水是生命之源。然而,人类正面临日益严重的水污染问题,全球饮用水资源短缺将成为制约人类生存和发展的重要因素。世界卫生组织(World Health Organization, WHO)统计报告显示,由饮水污染引起的腹泻每天会导致约5,000-6,000个儿童死亡,水污染引起的疾病已经成为全球主要致死原因之一。因此,为人类提供安全和充足的饮用水是21世纪的重大问题。水体污染物可以分为三类:重金属离子,有机污染和和病原体。通常来说,利用简单的水处理方法很难同时使水体中这三种污染物的含量降低到符合饮用水标准,开发高效的污水处理方法仍然是非常紧迫的。

最近,武汉大学袁荃教授与南京理工大学曾海波教授共同合作开发了一种可以同时移除水体中三种污染物的多功能复合型吸附剂。该吸附剂的制备方法是将核酸适配体功能化的Fe3O4–Ag杰纳斯纳米颗粒包埋在三维多孔水凝胶中。在这一吸附剂中,Fe3O4–Ag纳米颗粒表面修饰的两种核酸适配体可以分别选择性的吸附水中的重金属离子和有机污染物。由Fe3O4–Ag纳米颗粒释放的Ag+可以有效杀死水中的病原体。此外,多孔水凝胶能将杰纳斯纳米颗粒和被吸附的污染物保存在一个稳定的结构中,可以有效消除二次污染。袁荃教授与曾海波教授还基于该吸附剂制备了小型水处理器件,该器件能有效移除环境水样的三种痕量污染物。这种多功能复合吸附剂有望用于实际的水处理系统中。