分子印迹聚合物微球从污染水中选择性去除双氯芬酸..doc

分子印迹聚合物微球从污染水中选择性去除双氯芬酸 Selective removal of diclofenac from contaminated water using molecularly imprinted polymer microspheres Chao-meng Daia,b, Sven-Uwe Geissen b,*, Ya-lei Zhang a,*, Yong-jun Zhang b, Xue-fei Zhou a a State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, Tongji University, Shanghai 200092, China b Department of Environmental Technology, Chair of Environmental Process Engineering, Technical University of Berlin, Berlin, Germany Received 11 November 2010; Received in revised form 16 February 2011; Accepted 26 February 2011 Environmental Pollution, 2011, 159 (6): 1660-1666 亮点 ? 通过沉淀聚合法合成了双氯芬酸为模板的分子印迹聚合物 ? 合成的分子印迹聚合物对双氯芬酸具有很好的选择性和高度的吸附效率 ? 分子印迹聚合物是一种从复杂水体中选择性去除双氯芬酸的有效吸附剂 ? 分子印迹聚合物的重复使用性是优于一次使用活性炭的固有优势 摘要 以双氯芬酸为模板，由沉淀聚合法合成了分子印迹聚合物(MIP)。采用平衡结合实验评估了MIP的结合特性。与非印迹聚合物(NIP)比较，MIP在水溶液中对双氯芬酸表现出杰出的亲和性，其结合位点容量(Qmax)为 324.8 mg/g，离解常数(Kd)是3.99 mg/L。通过加标双氯芬酸的河水证实了MIP从天然水体中去除双氯芬酸的可行性。细细地评价了pH与腐植酸对MIP的选择性和吸附容量的影响。与粉末活性炭(PAC)比较，MIP对双氯芬酸具有更好的选择性和更高的吸附容量。此外，至少12次反复循环使用而性能不降低证实了MIP的可重复使用性，这是超出一次性使用的活性炭的固有优点。 关键词：1. 引言 (WWTPs)出水、表面水、地下水和饮用水中不断地检测到药物及其代谢物的存在，原因是这些药物的持久性和低上午降解性(Heberer, 2002a; Mompelat et al., 2009; Zhou et al., 2010)。这些化合物至关重要，因为它们的低浓度很低也对人类健康和环境有潜在的影响(Letzel et al., 2009; Webb et al., 2003)。一个典型的例子是双氯芬酸(DFC)，它是一种重要的非甾体抗炎药(NSAID)，广泛用于降低感染并且用作许多情形下的止痛药，例如关节炎和极性伤害(Scheurell et al., 2009)。由于被广泛使用，双氯芬酸已被认为是迄今水体中最频繁检测到的药物残余物之一。在污水处理厂进水和出水中检测到的双氯芬酸浓度高达μg/L水平(Mompelat et al., 2009; Scheurell et al., 2009; Zhang et al., 2008)，而且还在柏林私人自来水的饮用水中检测到双氯芬酸(Heberer, 2002b)。关于双氯芬酸对水生物影响的初步调查表明，暴露在水中浓度1.0μg/L–500μg/L 28天的虹鳟鱼出现了逆向效应(Schwaiger et al., 2004)。双氯芬酸对印度次大陆秃鹫种群的致死影响也有报道(Hofmann et al., 2007; Oaks et al., 2004)。 根据文献，市政污水处理厂不能降解这个化合物。虽然臭氧化、UV辐照和活性炭吸附是潜在的处理方式，可改善市政污水处理厂对双氯芬酸的处理效率(Beltrán et al., 2009; Hofmann et al., 2007; Vogna et al., 2004)，但这些技术只是部分有效；处理过程产生的废水渣滓和氧化副产物是相当毒性的。尽管高级氧化过程(臭氧化)可有效去除多种污染物(Ternes et al., 2003)，但存在干扰有机物竞争吸附的局限性。另外，处理水中稳定转化产物的混合物的总体毒性有可能对环境和健康产生不良影响(Mompelat et al., 2009)。活性炭的吸附仅对疏水性污染物有效(Ternes et al., 2002)，而且还受到干扰物质，例如腐植酸与表面活性剂