Page 103 - 《精细化工》2021年第3期

第 3 期 宋 鸽，等: 基于微生物和纳米 TiO 2 的双负载核壳水凝胶的制备及性能 ·523·

处理将吸附在壳上的 MB 进行最后降解，从而使水 去除率。由表 1 可知，C-80-S-2.5 水凝胶对 TOC 去
凝胶颜色进一步变浅。相比之下，C-0-S-0 水凝胶随 除率为 69.3%，比 C-0-S-0 水凝胶（51.1%）高 18.2%，
着时间推移颜色变深，进一步证实了双负载核壳水 这进一步表明合成的水凝胶对 MB 进行了降解而不
凝胶的降解能力。如图 7b 所示，在 0~24 h 内 C-80-S- 只是使其脱色。
2.5 水凝胶降解 MB 溶液紫外全波长扫描结果也可
证明上述结论。 表 1 MB 中 TOC 去除率
从图 7c 和 d 可以看出，核内活菌数量减少，这 Table 1 TOC removal of MB solution
可能是 MB 对 YE 有一定毒害作用导致，但降解 36 h 样品 TOC 0 h/(mg/L) TOC 24 h/(mg/L) 去除率/%
后核内仍然有 YE 存活，只是数量减少。表 1 为 C-80-S-2.5 512.7 157.2 69.3
C-0-S-0 480.8 235.1 51.1
C-80-S-2.5 和 C-0-S-0 水凝胶对 MB 溶液中 TOC 的

图 7 降解过程中 MB 溶液及 C-80-S-2.5 水凝胶颜色变化（a）；C-80-S-2.5 水凝胶对 MB 不同降解时间的 UV-Vis 谱图
（b）；C-80-S-2.5 水凝胶降解前（c）后（d）核内 YE 荧光显微镜照片
Fig. 7 Color change of MB solution and C-80-S-2.5 hydrogel during degradation (a), UV-Vis spectra of MB solution by
C-80-S-2.5 hydrogel for different degradation time (b), and fluorescence micrographs of YE in the C-80-S-2.5
hydrogel before (c) and after (d) degradation

2.6 制备机理 过程中加强壳结构的致密性；最后在冻融循环过程中，
双负载核壳水凝胶的制备机理如图 8 所示。随着 PVA 和 HEC 中的—OH 等官能团进行氢键交联，搭
SA 溶液滴入核溶液中，SA 中的—COOH、—OH 和 建核中疏松多孔的网状结构，并通过壳中的—COOH
2+
核溶液中的 Ca 迅速耦合交联形成壳结构；而后在静 和核中的—OH 交联，构建稳定的核壳交界。YE 和
置过程中 PVA 和 HEC 进入壳中填充为核，并在静置 TiO 2 NPs 通过固定化包埋的形式封装于核与壳之中。

图 8 双负载核壳水凝胶的制备机理
Fig. 8 Preparation mechanism of the double-loaded core-shell hydrogel