本發明涉及環境治理領域，特別是涉及一種用于去除水中全氟及多氟烷基物質的吸附劑及其制備方法和應用。
背景技術：
1、全氟和多氟烷基物質(per-and?polyfluoroalkyl?substances，pfas)是一類典型的微污染物，因其卓越的化學穩定性、表面活性、優良的熱穩定性和疏水疏油性，被廣泛應用于工業和消費品領域。然而，pfas分子的c–f鍵(鍵能約485kj/mol)賦予其極高的穩定性，使其在自然環境中難以降解，進而在生物體內累積，對人類健康造成多種不良影響，包括生殖毒性、新生兒死亡率以及某些癌癥?，F有的pfas去除技術存在能耗高、二次污染或成本昂貴等問題。吸附法雖具潛力，但傳統吸附劑存在吸附容量低、再生性差等缺陷。多胺材料雖可通過靜電作用與pfas結合，但其水溶性和易流失性限制了實際應用，需要進行固胺處理?，F有的固胺策略主要集中在預先形成的材料上進行胺固定，這限制了pfas捕獲的活性位點的數量。因此，開發兼具高吸附容量、穩定性和經濟性的吸附劑是亟需解決的難題。
2、需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于對本申請的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
技術實現思路
1、為了彌補現有技術的不足，本發明提供一種用于去除水中全氟及多氟烷基物質的吸附劑及其制備方法和應用。
2、本發明采用如下技術方案：
3、第一方面，提供了一種用于去除水中全氟及多氟烷基物質的吸附劑的制備方法，包括如下步驟：a)將多胺溶于水，形成均質溶液；b)向步驟a)的溶液中逐滴加入具有醛基的交聯劑溶液，在室溫下通過席夫堿反應誘導沉淀自組裝；c)反應完成后，通過過濾、洗滌后干燥得到三維多孔的所述吸附劑。
4、進一步地，步驟a)中，所述多胺的分子量為600-70k中的一種。
5、進一步地，步驟b)中，具有醛基的交聯劑溶液的加入體積占步驟a)的溶液的體積的比為1％-5％。
6、進一步地，步驟c)中，在洗滌的過程中，通過紫外-可見光譜法檢測洗滌后液體的吸光度來確認未反應的多胺的去除，直到在洗滌后液體中不再檢測到多胺時結束洗滌。
7、進一步地，步驟c)中，所述干燥是指將洗滌后的固體進行凍干或真空干燥。
8、進一步地，所述多胺是不同分子量的聚乙烯亞胺中的一種；所述具有醛基的交聯劑為戊二醛、乙二醛和己二醛中的一種。
9、第二方面，提供了一種用于去除水中全氟及多氟烷基物質的吸附劑，其由第一方面所述的制備方法制得。
10、進一步地，所述吸附劑具有50-200nm互通大孔結構，體積密度在1-1.5g/cm3范圍內；所述吸附劑在ph?1-14范圍內穩定，多胺的溶出量＜0.5mg/l。第三方面，提供了一種第二方面所述的用于去除水中全氟及多氟烷基物質的吸附劑的應用，將所述吸附劑加入含全氟及多氟烷基物質的水體中，以去除所述全氟及多氟烷基物質。
11、進一步地，所述吸附劑和水體中的所述全氟及多氟烷基物質的質量比例為2：1-60：1；所述全氟及多氟烷基物質為全氟辛酸(pfoa)、全氟己酸(pfhxa)、全氟戊酸(pfpea)、全氟丁酸(pfba)和全氟丙酸(pfpra)中的一種。
12、本發明的有益效果包括：本發明通過沉淀誘導自組裝策略通過多胺和醛類交聯劑之間發生席夫堿反應，一步法合成了具有互通大孔結構的三維的吸附劑，該吸附劑可稱為固態多胺吸附劑(ipa)，該ipa具有吸附量大(對pfas具有200-7000mg/g的吸附容量)、穩定性好(在寬ph范圍及復雜水體中表現了優異穩定性)等優點，能高效去除水中的全氟和多氟烷基物質，解決了現有技術中吸附劑吸附能力不足、材料穩定性差、制備復雜等問題。
13、在優選的技術方案中，通過優化多胺的分子量、反應物投加比例等，通過簡單的制備方法制備了具有高電荷密度和貫通大孔的穩定的吸附劑，進一步解決了現有技術中吸附劑吸附能力不足、材料穩定性差、制備復雜等問題。
14、本發明的ipa具有高吸附容量、高去除率，在寬ph范圍及復雜水體中表現優異穩定性。ipa可高效再生，適用于連續固定床水處理，具有良好的環境適應性和可持續性。本發明兼具高吸附性能、低成本及規?；瘽摿?，為pfas污染治理提供了創新解決方案。
1.一種用于去除水中全氟及多氟烷基物質的吸附劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟a)中，所述多胺的分子量為600-70k中的一種。
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟b)中，具有醛基的交聯劑溶液的加入體積占步驟a)的溶液的體積的比為1％-5％。
4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟c)中，在洗滌的過程中，通過紫外-可見光譜法檢測洗滌后液體的吸光度來確認未反應的多胺的去除，直到在洗滌后液體中不再檢測到多胺時結束洗滌。
5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟c)中，所述干燥是指將洗滌后的固體進行凍干或真空干燥。
6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述多胺是不同分子量的聚乙烯亞胺中的一種；所述具有醛基的交聯劑為戊二醛、乙二醛和己二醛中的一種。
7.一種用于去除水中全氟及多氟烷基物質的吸附劑，其特征在于，由權利要求1-6任意一項所述的制備方法制得。
8.如權利要求7所述的吸附劑，其特征在于，所述吸附劑具有50-200nm互通大孔結構，體積密度在1-1.5g/cm3范圍內；所述吸附劑在ph?1-14范圍內穩定，多胺的溶出量＜0.5mg/l。
9.一種權利要求7-8任意一項所述的用于去除水中全氟及多氟烷基物質的吸附劑的應用，其特征在于，將所述吸附劑加入含全氟及多氟烷基物質的水體中，以去除所述全氟及多氟烷基物質。
10.如權利要求9所述的應用，其特征在于，所述吸附劑和水體中的所述全氟及多氟烷基物質的質量比例為2：1-60：1；所述全氟及多氟烷基物質為全氟辛酸(pfoa)、全氟己酸(pfhxa)、全氟戊酸(pfpea)、全氟丁酸(pfba)和全氟丙酸(pfpra)中的一種。