康奈尔大学研究团队开发出一种基于环糊精的纳米纤维膜,该材料在实验室测试中展现出对水中微污染物的高效去除能力。这项研究由人类生态学院纤维科学副教授Tamer Uyar领导,主要作者为博士生Mahmoud Aboelkheir,研究成果已发表于《分离与净化技术》期刊。
这种环糊精纳米纤维膜采用静电纺丝技术制备,能够去除水中约90%的三氯生。三氯生是一种广泛存在于个人护理产品中的抗菌剂,进入水环境后可能对水生生物产生影响。该膜材料还表现出对抗生素环丙沙星和防晒成分氧苯酮等其他微污染物的去除效果。
研究团队通过实验验证了环糊精纳米纤维膜的性能。在初始15分钟内,该材料去除了浓度为11毫克/升的三氯生溶液约75%的污染物。6小时达到饱和状态时,总去除率约为88%。Aboelkheir表示:“静电纺丝产生的纤维直径小于1微米,这种结构提供了较大的比表面积和良好的吸附性能。”
环糊精纳米纤维膜的一个特点是可重复使用。与传统的粉末吸附剂相比,这种膜材料可以通过清洗实现再生。Uyar指出:“作为纤维科学家,我们持续探索纤维材料的应用。这种环糊精膜可以直接作为过滤材料使用,无需额外的支撑结构。”
研究团队在实际水样中测试了环糊精纳米纤维膜的效能。水样采集自弗拉特罗克地区的地下水井和污水处理厂,测试结果表明该材料在不同水质条件下仍保持对微污染物的去除能力。这种以玉米淀粉衍生物为原料的膜材料还具有可生物降解的特性,相较于活性炭等传统材料更具可持续性。
该研究建立在康奈尔大学前期工作的基础上。十年前,研究团队曾开发出吸附性能优于活性炭的多孔环糊精聚合物。新型环糊精纳米纤维膜进一步拓展了该材料的应用潜力,为水处理领域提供了新的技术选择。
研究团队目前正致力于开发更先进的环糊精纳米纤维膜,目标包括纺织染料、挥发性有机化合物和全氟烷基物质等持久性污染物的去除。这些研究将继续推动水处理技术的发展,为环境保护提供新的解决方案。
更多信息: Mahmoud Aboelkheir 等人,利用电纺聚环糊精纳米纤维膜去除水环境中的药物微污染物,《分离与纯化技术》(2026)。













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