亚甲蓝在多巴胺功能化卤氧化硅纳米管上的吸附：动力学与平衡研究

《Langmuir》：Adsorption of Methylene Blue onto Polydopamine-Functionalized Halloysite Nanotubes: Kinetics and Equilibrium Studies

聚多巴胺修饰蒙脱土纳米管高效去除甲基蓝染料，XPS、EDS等证实表面形成活性位点。吸附动力学符合伪二级模型，6h和24h速率常数分别为0.002和0.003 g·mg?1·min?1。等温线显示Langmuir模型拟合优（R2>0.999），最大吸附容量达86 mg·g?1（pH10,25℃），是未修饰HNTs的两倍。其环境友好和操作简便特性使其适用于实际废水处理。

　　

从工业废水中去除合成染料是一个长期存在的环境挑战。开发可持续且有效的吸附剂对于保护全球水资源至关重要。在这项研究中，我们介绍了一种利用经过多巴胺功能化的卤氧石纳米管高效去除水系统中亚甲蓝的方法。多巴胺涂层形成了密集的活性吸附位点，这一点通过X射线光电子能谱、能量分散X射线光谱、热重分析和ζ电位测量得到了证实。孔隙特性分析和X射线衍射为这些混合纳米管的结构和形态提供了补充信息。我们系统研究了接触时间和溶液pH值对原始纳米管和功能化纳米管吸附染料能力的影响。动力学评估结果显示，数据与伪二级模型（R2 > 0.999）非常吻合，处理6小时和24小时的样品的吸附速率常数分别为0.002 g·mg?1·min?1和0.003 g·mg?1·min?1。平衡吸附数据通过Langmuir和Freundlich等温线进行分析，结果表明在25°C和pH 10的条件下，功能化纳米管的最大吸附容量达到86 mg·g?1——几乎是原始卤氧石纳米管（47 mg·g?1）的两倍。这种高吸附效率与传统吸附剂（如沸石）相当，同时功能化过程简单且环保，这凸显了其在实际废水处理中的应用潜力。此外，该方法对其他染料-吸附剂系统的适用性也表明了其适应性和广泛的应用前景。