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环糊精改性麻基毡的环境应用

环境
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在一项研究中,采用以麻为基础的毡状材料的吸附工艺来去除表面处理行业废水中存在的45至53种污染物。通过分批实验对几种材料进行了比较,包括由100%麻纤维制成的毡(HEMP)、与1,2,3,4-丁四羧酸交联的毡(HEMPBA)、涂有麦芽糊精-1,2,3,4-丁四羧酸交联聚合物的毡(HEMPM)和涂有羟丙基-a-环糊精-1,2,3,4-丁四羧酸交联聚合物的毡(HEMPCD)。化学分析表明,HEMPBA、HEMPM和HEMPCD材料对废水中的金属有较高的吸附能力,证实了羧基的作用。只有HEMPCD能够同时去除金属和有机物,使氯仿、1,2-二氯苯、壬基酚等有机物基本消除。这一结果证明了环糊精分子在吸附机制中的重要作用。HEMPCD也使化学需氧量残余量和有机碳总量分别降低了83%和53%以上,而用HEMP处理则分别降低了12%和12%,HEMPBA降低了9%和7%,HEMPM降低了45%和26%。化学消解和毒性减缓已经证明,吸附到非常规材料上可以成为废水解毒的一个有趣的处理步骤[1]。

另一项研究评估了两种土壤的模型杀真菌剂(difenoconazole)的吸附能力:单独的土壤,以麻毡(生的或通过接枝环糊精分子进行化学改性)作为吸附材料覆盖的土壤,以限制该分子在土壤中的消散,同时单独的麻毡。在实验室中还用土壤柱测试了渗滤和浸出实验中的吸附情况。单独的土壤对渗滤中的地芬康唑的吸附率高达99%,而使用改性麻毡(HEMPCD)使土壤的储存量限制在26%,这可能是由于与环糊精形成了包合物。毡对地芬康唑分子的截留并非不可逆转,因为用CaCl2溶液浸出导致最初固定在生麻上的量的60%被释放。然而,由于与这种材料之间潜在的更强的相互作用(地芬康唑和环糊精之间的宿主/客人型相互作用),固定在HEMPCD上的量只有22%被释放。[2]

1 Crini G, Bradu C, Cosentino C, Staelens J, Martel B, Fourmentin M, Loiacono S, Chanet G, Torri G, Morin-Crini N. Simultaneous Removal of Inorganic and Organic Pollutants from Polycontaminated Wastewaters on Modified Hemp-Based Felts. Rev. Chim.[internet]. 2021 Jan;72(1):25-43. Available from: https://doi.org/10.37358/RC.21.1.8401

2 Godeau, C., Morin-Crini, N., Staelens, J.N., Martel, B., Rocchi, S., Chanet, G., Fourmentin, M., Crini, G.
Adsorption of a triazole antifungal agent, difenoconazole, on soils from a cereal farm: Protective effect of hemp felt, Environmental Technology & Innovation, 22, 2021, 101394,
https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.101394.

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