近日,我校理學院應用化學專業18級本科生劉佳琳,在李兵副教授和郭建忠教授的共同指導下,以第一作者在國際著名期刊《生物資源技術》(Bioresource Technology),IF=7.539,中科院一區(TOP期刊)上發表題為《負載磁性四氧化三鐵氨基修飾水熱炭用于選擇性吸附陰離子和陽離子染料》(Selective removal of anionic and cationic dyes by magnetic Fe3O4-loaded amine-modified hydrochar)的研究論文。

水熱炭是一種以生物質為原料,以水為溶劑和反應介質,在150-375℃和自生壓力下,經水熱反應得到的以碳為主體,含氧官能團豐富的黑色固體產物。水熱炭表面因含有豐富的含氧官能團,而對陽離子染料具有較高的吸附能力,對陰離子染料卻幾乎沒有吸附效果。
劉佳琳在導師們的指導下制備得到了負載磁性四氧化三鐵氨基修飾水熱竹炭(Fe3O4-PAMH),水熱竹炭經氨基改性后,其表面含氨基、羧基和酚羥基等官能團,在堿性環境下,水熱竹炭表面酚羥基和羧基轉化為酚鹽和羧酸鹽,其吸附劑表面顯負電荷,可以通過靜電作用高效吸附陽離子染料,而在酸性環境下,氨基質子化后水熱竹炭表面顯正電荷,能高效吸附陰離子染料。因此該吸附劑可以通過控制溶液的pH,選擇性的吸附陰陽離子染料,同時吸附后的吸附劑可以簡單在相反酸堿環境下解吸被吸附的染料。水熱竹炭表面負載Fe3O4后,則可以通過外加磁場達到固液的分離,實現吸附劑的循環使用。
該論文是我校本科生在國際權威期刊發表的又一高水平論文,是理學院應用化學專業入選“雙萬計劃”首批省級一流本科專業建設點后在人才培養上的又一重大突破,也是該課題組指導本科生論文入選環境/生態學學科領域ESI高被引論文后又一篇本科生發表的高水平學術論文。
近三年來,該課題組在吸附劑研究方向取得一些可喜成績,已發表中科院一區5篇。
(理學院 李兵)