《解離型PPCPs在殼聚糖荷電納濾膜中的去除機制》是依託南京理工大學，由黃中華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：解離型PPCPs在殼聚糖荷電納濾膜中的去除機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃中華
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
藥物和個人護理用品 (PPCPs) 這類普遍存在於地表（下）水及污水處理廠二級出水的新型痕量污染物，已成為當前飲用水源水安全的潛在威脅。本項目旨在發展荷正電納濾膜技術用於解離型PPCPs的分離去除。殼聚糖分子中糖苷鍵的半縮醛結構使其具有良好的吸附性、成膜性和通透性，擬對其具有的活性孤對電子基團進行季銨化接枝改性，採用塗覆-交聯-原位相轉化法製備非水溶性的季銨化殼聚糖荷正電納濾膜，並將其用於分離環境水體中的痕量-微量解離型PPCPs。通過掃描電鏡、透射電鏡和原子力顯微鏡手段對膜微觀結構形態進行觀測，通過對膜流動電位，孔徑分布、水通量，溶脹度，力學強度和截留率等參數測定研究膜的分離性能和穩定性能，在考察PPCPs分子結構、荷電性、水中溶解性有機物等影響因素的基礎上，闡明殼聚糖荷正電納濾膜對解離型PPCPs的篩分和靜電分離機制，為PPCPs這類新型痕量污染物的深度處理提供新的思路和理論支撐。
結題摘要
藥物和個人護理用品（PPCPs）這類普遍存在於地表（下）水及污水處理廠二級出水的新型微量污染物，已成為當前飲用水源水安全的潛在威脅。本項目旨在發展荷正電納濾膜技術用於解離型PPCPs的分離去除。研究以殼聚糖(CTS) 接枝共聚物2-羥丙基-3-三甲基氯化銨殼聚糖(HTCC)為活性層，建立了HTCC/CA/TiO2雜化膜、HTCC/PES荷正電複合納濾膜及HTCC-Ag/PES抗菌膜的製備方法；同時建立了水中常見的幾種荷正電PPCPs的SPE-HPLC分析方法，評價了方法的準確性和精密度，並將其套用於痕量微量解離型PPCPs的分析；探討了殼聚糖荷電納濾膜對解離型PPCPs的分離機制，基於位阻效應和靜電排斥理論，深入研究了荷正電納濾膜分離去除水中特徵陽離子型PPCPs的機制。 結果表明，以2,3-環氧丙基三甲基氯化銨(GTMAC)對殼聚糖(CTS)進行季銨化改性，獲得不同取代度的2-羥丙基-3-三甲基氯化銨殼聚糖(HTCC)，並以HTCC和醋酸纖維素(CA)共混作為有機基體，通過溶液共混法製備出有機-無機HTCC/CA/TiO2雜化膜；以CTS的接枝共聚物HTCC為表面活性層，聚醚碸超濾膜(PES)為支撐層，環氧氯丙烷(ECH)為交聯劑，採用塗敷交聯法和塗敷交聯協同光化學還原法分別製備出荷正電的HTCC/PES複合納濾膜和HTCC-Ag/PES抗菌膜。以上方法已申請專利3項。同時，本研究建立了固相萃取-高效液相色譜法（SPE-HPLC）檢測水體中的卡馬西平、布洛芬、馬來酸氨氯地平和阿替洛爾4種藥物及個人護理用品（PPCPs）的分析方法，探討了HTCC取代度、PPCPs荷電性、離子強度和水體pH對HTCC/PES荷正電納濾膜去除阿替洛爾、氨氯地平、布洛芬和卡馬西平的影響。證明了HTCC/PES荷正電納濾膜去除荷正電性PPCPs阿替洛爾和氨氯地平主要依賴靜電排斥作用；Ca2+對於膜表面雙電層的削弱作用比Na+更為強烈；離子強度和水體pH對於HTCC/PES荷正電納濾膜去除荷正電性PPCPs阿替洛爾和氨氯地平的影響趨勢基本相似，對於荷負電性PPCPs布洛芬的去除影響較為複雜，而對於中性藥品卡馬西平並無明顯影響。
