研究人员开发了一种由糖状结构制成的新型聚合物，可以有效地去除水中的重金属，形成不溶性团块，可以很容易地过滤和重复使用。

这一突破为水净化提供了一种可持续的方法，展示了从受污染的水中去除镉和铅的巨大潜力。

创新水净化

被重金属污染的水在被人类和水生生物饮用时会构成威胁。从植物中提取的糖衍生聚合物可以去除这些金属，但通常需要其他物质来调节它们在水中的稳定性或溶解度。

现在，ACS Central Science的研究人员报告了一种类似糖的聚合物，它将重金属捕获在不溶性团块中，便于去除。在概念验证测试中，聚合物从掺有这些持久性污染物的河水中去除了离子镉和铅。

多糖和金属去除

一些重金属离子在饮用水中含量过高时是有毒的。去除这些污染物的方法，如过滤，可能是能源密集型的，并且依赖于金属捕获膜，这种膜会迅速堵塞，必须更换。为了改善水的净化，研究人员转向了植物。植物用多糖作为屏障来保护它们的细胞，多糖是由具有重复糖单位的大分子组成的，可以捕获金属离子。

例如，在最近的一项研究中，研究人员使用从秋葵和芦荟中提取的粘性多糖来去除废水中的微塑料。然而，有些多糖溶于水，需要添加剂形成不溶性凝胶来捕获和去除金属。因此，德克萨斯大学奥斯汀分校的卡珊德拉·卡尔曼（Cassandra Callmann）和她的研究团队着手设计一种具有糖状结构和可控水溶性的单一材料，以去除水中的重金属。

高效和可回收的聚合物设计

该团队构建了几种聚合物，每种聚合物都有一个不溶于水的主链，不同的水溶性碳水化合物悬挂在重复单元上，就像手镯上的护身符一样。在最初的测试中，最有效地吸引和结合离子镉的碳水化合物“魅力”含有一个羧酸基团。

接下来，在对水中加入离子镉的测试中，含有羧酸的聚合物在三分钟后形成可见的团块，这些团块可以被过滤掉。通过调节水的酸度，这些团块也会重新溶解，释放出镉。

经过结合、结块和再溶解三个循环后，聚合物保持了相同的金属捕获效率，显示了其作为可回收材料的潜力。

新型聚合物的测试和潜力

作为概念验证，该团队接下来在科罗拉多河的水中测试了含有碳水化合物的聚合物，其中含有离子镉和铅。河流样本中离子钙、钠和镁的含量远远高于添加的金属。

在24小时内，聚合物分别捕获了添加的镉和铅的20%和45%，以及少量的其他金属离子。研究人员表示，他们的新材料是朝着更高效、可重复使用和选择性的水净化材料迈出的有希望的一步。

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！