三元白蚁丘土负载钴/钼氧化物复合吸附剂的制备及其对废水中Cr(VI)、Cd(II)和磺胺甲恶唑的协同去除机制研究

针对废水中重金属Cr(VI)、Cd(II)和抗生素磺胺甲恶唑(SMX)共污染难题，研究人员创新性地开发了钴/钼氧化物修饰的深共熔溶剂(DES)改性三元白蚁丘土吸附剂(TMS/Co-Mo/DES)。该材料对SMX、Cr(VI)和Cd(II)的最大吸附容量分别达56.18、95.24和84.75 mg/g，吸附过程符合准二级动力学和Langmuir模型，为复杂污染物协同治理提供了新型解决方案。

　　

随着工业发展和医药消费增长，水体中重金属与抗生素的复合污染已成为全球性环境挑战。铬(Cr)作为电镀和制革行业的主要污染物，其六价形态Cr(VI)具有强氧化性和致癌性；镉(Cd)通过食物链富集可导致肾损伤和骨疾病；而广泛使用的磺胺类抗生素磺胺甲恶唑(SMX)在水体中持久存在，可能诱导微生物耐药性。传统吸附材料往往难以同步去除这些性质迥异的污染物，开发高效多功能吸附剂迫在眉睫。

泰国朱拉隆功大学的研究团队创新性地利用富含铁、铝、钛氧化物的天然白蚁丘土(Termite-mound soil, TMS)作为基质，通过掺杂钴/钼(Co-Mo)纳米颗粒并结合深共熔溶剂(Deep eutectic solvent, DES)改性，成功制备出TMS/Co-Mo/DES三元复合吸附剂。该研究发表于《Journal of Water Process Engineering》，首次实现了对阴离子型Cr(VI)、阳离子型Cd(II)和有机污染物SMX的协同去除，最大吸附容量分别达到95.24、84.75和56.18 mg/g，为复杂废水处理提供了新思路。

研究采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)等技术表征材料特性。DES改性显著提升了材料比表面积和官能团密度，Co-Mo纳米颗粒的引入增强了金属配位能力。吸附实验系统考察了pH值、接触时间和初始浓度等参数影响，发现Cr(VI)在pH=2时去除率最高，Cd(II)和SMX则在pH=6效果最佳。动力学分析表明所有污染物吸附过程更符合准二级动力学模型(Pseudo-second-order, PSO)，表明存在化学吸附机制。等温线数据与Langmuir模型高度吻合，提示单分子层吸附占主导。

研究结论部分指出，TMS/Co-Mo/DES的成功制备得益于三个关键创新：天然TMS提供的多孔骨架和金属氧化物活性位点、Co-Mo纳米颗粒增强的催化吸附性能、以及DES改性引入的丰富官能团。这种"天然基质-金属氧化物-溶剂改性"的三元设计策略，不仅解决了传统吸附剂选择性差的局限，还实现了对带电差异污染物的广谱去除。该材料在pH适应范围、吸附容量和再生性能方面均表现出优势，为实际废水处理工程提供了兼具经济性和环保性的技术选择。

讨论部分强调，该研究首次揭示了白蚁丘土在复杂污染物治理中的应用潜力，其天然含有的铁、铝氧化物与人工掺杂的钴、钼产生协同效应。DES的绿色改性方法避免了传统化学修饰的环境风险，符合可持续发展理念。未来研究可进一步优化DES组分比例，探索材料再生循环机制，并评估在实际废水矩阵中的性能表现。这项成果为开发基于天然材料的下一代环境修复技术提供了重要参考。