用于多重污染物吸附的α-cyclopodextrin/carboxymethyl chitosan 基水凝的设计和合成
Wenxu Zhang1, Zirui Ma2, Mengyue Zhang2
1Key Laboratory of Eco-functional Polymer Materials of the Ministry of Education, Northwest Normal University, 730070, Lanzhou, China; College of Chemistry and Chemical Engineering, Northwest Normal University, 730070, Lanzhou, China; College of Engineering, Northwest Normal University, 730070, Lanzhou, China.
Carbohydrate polymers
|November 30, 2025
概括
一种新的多功能吸附剂ADS-Gel-1有效地从水中去除重金属和有机污染物. 这种材料具有很高的吸附能力和可重复使用性,为环境修复提供了一个有希望的解决方案.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
背景情况:
- 水生系统面临重金属和有机污染物共存的挑战.
- 开发用于同时去除污染物的材料对于环境修复至关重要.
研究的目的:
- 构建和评估一种新型的多功能吸附材料,用于同时去除各种水污染物.
- 研究开发材料的吸附动力学,机制和可重复使用性.
主要方法:
- 通过自由基聚合制造使用α-cyclodextrin (α-CD) 和carboxymethyl chitosan (CMS) 制造一个三维网状吸附剂 (ADS-Gel-1).
- 在不同的pH条件下进行抗生素 (NOR,TC,Pr),染料 (MB) 和重金属离子 (Mn(II,Cu(II)) 的吸附性能测试.
- 吸附动力学,同热量 (兰穆尔模型),热力学和机制 (宿主-客人包含,π-π堆叠,金属协调,结合) 的分析.
主要成果:
- 通过ADS-Gel-1,在pH值3-9的范围内的各种污染物中显示出快速吸附动力学 (≤150分钟).
- 最大的吸附能力很高,例如,NOR (861.48毫克/克),MB (1667.52毫克/克),Cu (II) (1226.00毫克/克).
- 该材料在五个重复使用周期后保持了超过49.06%的去除效率,表明其稳定性良好.
结论:
- ADS-Gel-1是一种有效的吸附剂,可同时去除重金属和有机污染物.
- 吸附机制涉及协同作用,突出了材料的多功能设计.
- 本研究提出了一种用于设计用于全面环境修复的功能材料的新策略.


