[分离材料100篇]-2 水凝胶微清洁器去除水中微塑料

  Hello,小伙伴们大家好，我是VIVI，今天分享的这篇文献继续是关于去除微塑料的相关文献，是2022年发表在CM（Chemistry of materials）上的一篇文章，后续也会为大家去推送一些分子筛和手性分离或者别的应用的相关文章，虽然应用不同，但是个人认为重点我们是要去学习这种思路和创新点，文章的应用只是其中的一个方面，当自己真的去做实验后我们或许会发现同样的分离材料在不同应用上确实有区别，但是万变不离其宗，能从中有收获就好（其实也不是所有文章都对我们有用，所以尽可能从中学习一些通用的知识点）。接下来就让我们一起去简单解析这篇文章吧。

   摘要：在这篇文章里，作者提出了一种智能光驱动水凝胶致动器，其具有分层互穿网络，其由共价键合的聚乙烯亚胺（PEI）和聚多巴胺（PDA）共聚物、氧化石墨烯纳米片（GO）和聚（N-异丙基丙烯酰胺）(PNIPAM)水凝胶组成，他们分别用作微塑料的吸附层、光热转换器层和驱动基质。这种集成一体化的设计可以使这种水凝胶一边识别一边吸附微塑料，具有多功能性。其具有超低的检测限（铁离子为0.98 μM）、高的吸附量（94.63 %）和高的解析效率（99.12%）.

背景介绍：有需求才会有发明。。。驱动变形器作为一种新型的工具，可以被用来当做环境微清洁器或传感器，然而既有分离效果又能水中驱动的多功能材料面临着难题。因此作者制备了这种多功能材料，其聚合物链可以与微塑料上的Fe离子产生强烈界面作用。（注：微塑料会吸附金属离子）制备得到的水凝胶不仅可以由多模式驱动还可以表现出任意方向的运动，而且会发生荧光响应，可以对污染物微塑料吸附同时进行可视化监测。

机理部分！！！

图a 其中PEI与DA之间发生迈克尔加成反应，进一步加入AA，通过活化AA上的羧基，PEI上的氨基，使其发生酰胺化反应，引入的AA上的C=C，为进一步NIPAM的接枝提供了位点，通过NIPAM的原位聚合，外加掺杂的GO氧化石墨烯纳米片，得到了这种复合的水凝胶。

图b由于PDA邻苯二酚和PEI上的NH2对金属离子的吸附作用力，使其能捕获富集在微塑料（PS）上的Fe3+，而被Fe3+包围的微塑料（PS）因此被捕获， 由于PEI@PDA聚丙烯亚胺与聚多巴胺的组合体会在紫外条件下出现荧光，但是这种荧光会在与金属离子触碰时会由于电子的转移发生荧光猝灭的现象，因此也可以变相监测水中微塑料的吸附情况，当发生荧光猝灭的现象时，近似于Fe3+@PS的复合物发生猝灭，微塑料发生吸附。同时，在外加光照条件下，由于光热效果，使得圆柱状的水凝胶局部受热，PNIPAM分子发生相变由亲水状态转变为疏水状态，体积出现收缩，从而产生了弯曲形态，这种不对称的状态促使材料向光照射的方向前进，从而使其具有光响应制动性，可以控制其移动方向。

  后面的表征部分主要围绕其多功能化展开，就不一一赘述了，感兴趣的小伙伴们可以自行阅读，希望大家都能有所收获。

  这篇文献是一个高度集成的工作，不仅具有常见吸附材料所具有的工作，除此之外，还富裕了材料很多功能性，吸附材料变为吸附智能机器人，逐渐功能化，多元化，智能化。

感想：1.侧重点好像大部分在金属离子不在微塑料，这个部分偏少。

      2.实用价值可能会比较低，因为对制动器必须是长条结构才能发生摆动前进吧。

   不过文章提现了高度的集成性，运用的都是高分子领域的一些常见材料，这种高度集成多功能化的设计方法我们也可以进一步学习。

欢迎大家留言探讨！