聚 N-异丙基丙烯酰胺( PNIPAm) 基水 凝胶材料
PNIPAm 水凝胶是目前广泛采用的智能型水凝胶之一， 其具有温度敏感性，当温度升高到其低临界溶液温 度( LCST) 时，凝胶发生收缩，反之则发生溶胀． 在 重金属离子处理方面，PNIPAm 水凝胶可以有效地实 现金属离子的吸附与释放．
合成水凝胶材料
合成水凝胶材料及其 对水体中重金属离子处理的研究进展
湖北大学学报( 自然科学版) 给排水141 黄培锦
水凝胶是一种具有三维 交联网络结构的功能性 高分子材料，这种材料 由于其内部含有大量的 亲水性功能基团，从而 具有很高的含水量
近年来被广泛应用于废水中重金属离子的处理． 目前， 合成水凝胶的原料主要来源于化工生产的化合物，由
聚丙烯酸( PAA) 基水凝胶材料
PAA 为含有羧基的水凝胶，通常采用共聚或复合来 改善 PAA 水凝胶的性能． 首先，唐群委等［35-36］ 将中性聚合物聚乙二醇通过两步合成法引入到聚丙 烯酸中得到了具有互穿网络结构的复合水凝胶
聚 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 ( PAM凝胶对 Fe( III) ，Pb( II) ，Cd( II) ，Zn( II) 等有 很好的吸附能力，而且吸附量与离子的浓度和凝胶 剂量成正比． 但温度升高不利于其离子吸附，说明 此凝胶具有一定的温度敏感性
聚乙烯吡咯烷酮( PVP) 基水凝胶材料
水凝胶含水量高导致机械强度差． 对此，Essawy 等 将疏水基团甲基丙烯酸甲酯( MMA) 与 VP 共聚物， 通过控制 MMA 的含量可以控制水含量进而控制机械 性能． 此凝胶对 Cu( II) 和 Ni( II) 具有很好的吸附能 力，但对 Cd( II) 的吸附却相对较差．
含有磺酸基团的水凝胶可同时对二价和三价金属离 子进行吸附． Cavus 等［42］分别制备了 PAMPS 均 聚物和共聚物( 和衣康酸共聚) 水凝胶，研究发现均 聚物和共聚物水凝胶对 Pb( II) 的最大吸附量相同， 都为 1． 74 mmol /g． 对共聚物水凝胶而言，衣康酸 的引入并未降低对 Pb( II) 和 Cd( II) 的吸附能力，同 时，还增加了对 Cu( II) 的吸附能力．
聚甲基丙烯酸羟乙酯( PHEMA) 基水 凝胶材料
PHEMA 与 PAM 都是只含有羟基的中性水凝胶．一 般采用改性或共聚引入功能基团来提高金属离子吸 附能力
聚乙烯醇( PVA) 基水凝胶材料
PVA 水凝胶只含有羟基，与 PAM 和 PHEMA 类似， 需要改性或共聚来提高其金属离子吸附性能
其制备的水凝胶包括聚丙烯酰胺( PAM) 、聚丙烯酸 ( PAA) ，聚甲基丙烯酸羟乙酯( PHEMA) 、聚乙烯醇 ( PVA)。
聚丙烯酰胺( PAM) 基水凝胶材料
PAM 水凝胶是通过丙烯酰胺单体和交联剂进行自由 基聚合而得，其含有酰胺基团． 研究发现，PAM 水 凝胶的吸附机理来自于酰胺基团水解之后产生的羧 基与金属离子之间的相互作用． 因此，为提高 PAM 水凝胶的金属离子的吸附效率，需要对基体进行改 性． 一般的改性方法为共聚
结语
水凝胶由于其内部富含多种功能基团可以与重金属离子 进行结合，从而被应用于水中重金属离子的去除． 相对 于传统方法而言，水凝胶处理水中重金属离子的方法具 有很多优势，如材料来源丰富，制备方法简单，微结构 可设计性强，智能性，成本低，环保等． 目前，大部分 研究工作多利用合成水凝胶来处理水中的金属离子，其 原因主要在于合成高分子水凝胶具有较好的热，机械， 化学稳定性，而且材料可选择性广泛，改性和功能化较 容易等． 但是，天然水凝胶具有生物可降解性，不会对 环境造成二次污染． 因此，利用天然水凝胶处理废水的 研究越来越受到关注。