编辑推荐：
为解决有机染料污染水体问题，研究人员开展合成交联壳聚糖 - 草酸盐 / 硝酸处理芒果籽（CHI - OX/MS - HN）吸附剂去除结晶紫（CV）染料的研究。结果显示该吸附剂去除率达 97.0% ，为废水处理提供新策略。
在当今环境问题日益严峻的时代，水体污染成为了人们关注的焦点之一。有机染料，尤其是结晶紫（CV）这种广泛应用于多个领域的阳离子染料，正给生态环境和人类健康带来巨大威胁。它一旦进入水体，就像一个 “捣蛋鬼”，不仅干扰水中氧气含量，阻碍阳光穿透，让水体的 “健康” 状况每况愈下，还对水生生物的生存造成严重影响。而且，它还具有潜在的致癌性，可能会悄无声息地污染饮用水源，渗透进食物链，威胁人类的身体健康。
目前，为了去除水体中的染料，人们尝试了多种方法，比如光降解、电化学氧化、生物降解、吸附、膜过滤等。但这些方法都存在各自的短板。生物方法在面对结构复杂的聚合物染料时常常 “力不从心”，很多染料根本无法被生物降解；吸附法虽然有不少优点，可吸附剂吸收污染物后难以回收，成本较高；化学降解法虽然效果不错，但会产生有毒的副产物。在这样的背景下，开发一种高效、环保、经济的吸附剂来处理染料污染水体迫在眉睫。
来自国外（由作者单位 “Princess Nourah bint Abdulrahman University” 可知）的研究人员勇敢地迎接了这个挑战，他们开展了一项极具意义的研究。研究人员旨在将农业废弃物转化为高效吸附剂，实现生物质的高值化利用，同时推进可持续的水处理进程。他们成功合成了一种生物吸附材料（CHI - OX/MS - HN），它由交联壳聚糖 - 草酸盐和经硝酸（HNO3）化学改性的芒果（Mangifera indica L.）籽组成，专门用于去除水体中的结晶紫染料。
这项研究成果意义非凡。它不仅为处理含结晶紫染料的废水提供了一种有效的解决方案，还为生物质废弃物的资源化利用开辟了新途径，有力地支持了环境的可持续发展。该研究成果发表在《Biomass and Bioenergy》杂志上。
研究人员在开展这项研究时，运用了几个主要的关键技术方法。首先是响应面法（RSM），利用 Box - Behnken 设计（BBD），系统地探究了 CHI - OX/MS - HN 投加量、溶液 pH 值和吸附时间这三个参数对结晶紫染料吸附效果的影响。其次，通过对吸附数据进行拟合，运用吸附等温线和动力学模型，深入剖析吸附行为和机制。
下面来具体看看研究结果：
- CHI - OX/MS - HN 的表征：对 CHI - OX/MS - HN 复合材料进行分析，元素分析表明该复合材料含有 37.03% 的碳、53.05% 的氧、6.11% 的氢和 3.81% 的氮，证实了这些元素成功地整合在其结构中。在织构性质方面，它的比孔容为 0.0361 cm3/g 。
- 吸附条件优化：研究人员运用响应面法（RSM），考察了三个参数对结晶紫（CV）染料吸附的影响。通过期望函数法，找到了实现最大染料去除效率（97.0%）的最佳条件：吸附剂剂量为 0.046 g/L，溶液 pH 值为 9.7，接触时间为 33.8 min。
- 吸附模型拟合：等温线和吸附动力学研究表明，Freundlich 和准一级动力学模型能够很好地描述 CHI - OX/MS - HN 对结晶紫的吸附过程。这意味着研究人员找到了合适的模型来解释和预测吸附行为。
- 吸附容量测定：CHI - OX/MS - HN 复合材料对结晶紫染料的最大吸附容量可达 306.51 mg/g，这一数据直观地展示了该吸附剂强大的吸附能力。
- 热力学分析：热力学分析显示，焓变（ΔH°）和熵变（ΔS°）为正值，自由能变（ΔG°）为负值。这表明吸附过程既是吸热的，又是自发进行的，让人们对吸附过程的能量变化有了更深入的理解。
- 吸附机制探讨：研究推测静电相互作用、氢键和 n - π 相互作用是结晶紫染料吸附到 CHI - OX/MS - HN 复合材料上的主要机制，为进一步理解吸附过程提供了理论依据。
研究结论表明，成功合成并评估了新型 CHI - OX/MS - HN 复合材料作为去除水溶液中结晶紫阳离子染料的生物吸附剂。通过优化关键参数，获得了极高的染料去除效率。这不仅证明了该吸附剂在处理阳离子染料废水方面的有效性，还为开发环保型、可持续的壳聚糖 / 改性生物质吸附剂提供了新的思路和策略。从更广泛的角度来看，这项研究成果为实现生物质废弃物的资源化利用、推动可持续水处理技术的发展提供了有力的支持，在环境保护和资源利用领域具有重要的应用价值和研究意义。未来，有望基于此研究成果，进一步优化吸附剂的性能，拓展其应用范围，为解决更多的环境问题贡献力量。
