1。2。3 多孔材料的研究现状及发展前景

千百年来，天然的多孔材料被人们广泛利用。自20世纪六七十年代开始，欧美科学家开始了对这种对自然界和人类生活具有重要意义，但一直没有得到足够重视的材料进行研究，并成为了新材料研究领域的一个重要方向。人们自己制造多孔材料，最简单的是由大量的棱形孔洞组成的蜂窝状材料，通常用作轻质构件。常见的是用途广泛的高分子泡沫材料，可用于小的咖啡杯，大到飞机座舱的减震垫。金属、陶瓷、玻璃等材料因为现代技术的发展也能像聚合物那样发泡。这些新型泡沫材料逐渐地被用作绝缘、缓冲、吸收冲击能量的材料，从而发挥了其由多孔结构决定的独特的综合性能。

多孔材料具备致密材料无法比拟的崭新的优异性能，大大拓宽了多孔材料的研究领域和应用范围。多孔材料的深入研究和广阔应用将对21世纪的材料科学技术产生重大而深远的影响，为材料科学的发展开辟了新领域。随着制备技术的进一步发展，多孔材料将在科技、生产、生活等领域发挥越来与重要的作用。

1。3 材料制备主要方法

1。3。1溶胶--凝胶法

溶胶—凝胶法（Sol-Gel法）主要是将金属醇盐或无机物作为前驱体，并且在液相中将这些原料均匀混合，进行水解、缩合化学反应，形成稳定透明的的溶胶体系，该溶胶经过陈化，胶粒之间的缓慢聚合，最终形成三维空间网络状结构的凝胶，网络间充满了失去流动性的溶剂，形成了凝胶。经过干燥、烧结、固化最终制备出分子乃至纳米亚结构的材料[6]。该方法容易制备、方便改性和处理等特点，而且有良好的化学惰性、物理刚性、热稳定性及较高的光化学性能。溶胶—凝胶印迹材料具有选择识别性能，同时可以吸附低聚合物、低分子化合物、金属络合物或者金属离子，具有很大的潜在用途以及多方面独特的优点，并且已成为生物化工领域制备高分子材料的越来越重要的研究方向，但此方法也有一些问题亟待解决，如整个溶胶—凝胶过程所需时间较长，往往需要十几小时甚至几天或几周。同时，溶胶--凝胶技术的基本原理、反应机理还有过程参数的精确控制等还需要进一步的开发研究[6]。

1。3。2表面分子印迹技术

表面印迹技术是对粒子的表面进行修饰制备IIPS材料的方法。这种方法有利于印迹离子的洗脱以及再结合，所以这种方法尤其适合生物大分子的印迹。表面印迹技术是最近几年新型的一种印迹材料制备方法，此方法的特点是将识别位点处于颗粒的表面，实现印迹聚合物与印迹离子的快速结合与分离。

通过表面印迹技术制备的吸附材料，其吸附容量是非印迹的4倍，对模板离子具有较高的亲和力和较高的特异选择性。同时还有高的机械性能，高的亲和力，特别适合用作吸附材料。因为表面分子印迹技术是最大限度的把模板离子的识别位点固定在基质材料的表面，加快了对印迹分子的结合速度，进一步提高了印迹材料的吸附分离效率，因此，表面印迹技术成为了大分子印迹最有发展潜力的新方法。由于表面印迹技术也适用于小分子印迹，因此该方法受到分子印迹领域广泛的关注，日益成为最炙手可热的技术之一[7]。

1。4 重金属的污染及去除技术

1。4。1重金属离子污染

重金属一般指的是密度大于4或5的金属，通常工业废水中所含的重金属离子包括铅、钴、铜、锰、锌、汞、铌、镍、钼、银等。重金属具有显著的生物毒性，工业废水的排出对社会生态环境带来严重的影响，即使浓度很小，也会造成生态破坏，目前引起人们广泛关注的重金属离子是铜、铅、锌、汞等[1]。