聚吡咯甲烷修饰三聚氰胺海绵的简易制备及其作为三维可循环吸附剂在Cr(VI)去除中的应用研究

针对粉末状聚吡咯(PPy)吸附剂吸附活性不足和固液分离性能差的缺陷，研究人员通过将聚吡咯甲烷(PPm)负载于三聚氰胺海绵(MS)构建三维吸附剂MS@PPm。该材料含丰富N/O活性位点，对Cr(VI)的饱和吸附量达320.56 mg·g-1，5次循环后去除率仍超82.43%，兼具高效吸附与易回收优势，为水体Cr(VI)修复提供新策略。

　　

铬(VI)（Cr(VI)）作为强致癌重金属，对生态环境和人体健康构成严重威胁。传统吸附材料如粉末状聚吡咯(PPy)虽具还原吸附双功能，但存在Cr(III)残留风险高、固液分离困难两大瓶颈。针对这些问题，来自国内的研究团队创新性地将聚吡咯甲烷(PPm)——一种通过吡咯与葡萄糖胺聚合衍生的新型聚合物，负载于三维网状结构的三聚氰胺海绵(MS)上，成功构建出可循环使用的MS@PPm吸附剂，相关成果发表于《Polymer》。

研究采用静态批实验与动态柱实验相结合的方法，通过SEM表征材料形貌、FTIR/XPS分析官能团，结合动力学模型和等温吸附模型评估性能。结果显示：MS@PPm的骨架结构完美承载PPm颗粒（图1c,d），表面富含-OH/-NH₂基团。在pH=2的优化条件下，材料对Cr(VI)的吸附符合伪二级动力学模型(PSO)，表明其以化学吸附为主导；Langmuir模型拟合的饱和吸附量达320.56 mg·g^-1，远超多数PPy基材料。特别值得注意的是，MS@PPm不仅能通过静电吸引和离子交换捕获Cr(VI)，还可将其还原为低毒Cr(III)并通过O/N位点络合固定，实现"吸附-还原-固定"三重机制（Scheme 1）。动态实验中，100小时连续处理仍保持90%以上去除率，5次循环后性能仅衰减17.57%，凸显其工程应用潜力。

结论部分强调，MS@PPm通过三维载体设计与活性基团优化，同步解决了传统PPy材料对Cr(III)亲和力不足和回收困难的科学难题。Yajun Ji团队的工作不仅为重金属污染治理提供了新型功能材料，其"聚合物衍生化-载体复合"的策略更为其他环境吸附剂的开发提供了范式参考。该研究获得河南省自然科学基金（252300421568）和河南省科技厅项目（242102320078）支持，Feiya Xu等作者声明无利益冲突。