银纳米颗粒修饰淀粉样纤维气凝胶选择性吸附汞离子(Hg2+)的性能研究及其在水体修复中的应用

针对重金属离子选择性吸附难题，研究人员通过银纳米颗粒(AgNPs)修饰β-乳球蛋白淀粉样纤维气凝胶，显著提升其对Hg2+的选择性吸附能力（分离因子>60）。该研究为精准分离重金属资源提供了新型环境友好材料，发表于《Surfaces and Interfaces》。

　　

随着全球工业化进程加速，水体中的重金属污染已成为威胁公共健康和生态安全的重大挑战。汞(Hg)和铅(Pb)等重金属离子在自然环境中难以降解，易通过食物链富集，引发神经系统损伤等严重疾病。传统吸附材料往往面临选择性差、环境兼容性低等问题。淀粉样纤维气凝胶虽具备优异的生物相容性和吸附性能，但其在混合离子体系中的选择性仍有局限。

为解决这一难题，河北某高校的研究团队创新性地采用柿子提取物还原的银纳米颗粒(AgNPs)修饰β-乳球蛋白淀粉样纤维气凝胶，成功开发出对Hg²⁺具有超高选择性的吸附材料。研究发现，修饰后的气凝胶在pH<3的苛刻酸性条件下，对Hg²⁺/Pb²⁺的分离因子突破60，单离子吸附容量达522.7 mg·g^-1。该成果发表于《Surfaces and Interfaces》，为重金属污染水体的精准治理和资源化回收提供了新思路。

关键技术包括：1) 柿子提取物绿色合成AgNPs技术；2) 1,2,3,4?丁烷四羧酸(BTCA)交联制备淀粉样纤维气凝胶；3) 透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)表征纳米材料形貌；4) 二元离子竞争吸附实验体系。

【Morphologies and structures】TEM显示柿子提取物制备的AgNPs粒径为3-10 nm且分散均匀。SEM证实气凝胶具有多层多孔结构，AgNPs修饰后表面粗糙度增加，为离子吸附提供更多活性位点。

【CONCLUSION】研究揭示：1) 未修饰气凝胶通过硫-汞相互作用优先吸附Hg²⁺；2) AgNPs修饰显著增强选择性，归因于Ag⁰与Hg²⁺的金属键合作用；3) 材料在强酸环境下仍保持优异性能。该技术突破为复杂水体中特定重金属的靶向回收提供了可行方案，推动环境功能材料的精准化设计。

讨论指出，未来研究可进一步优化AgNPs负载量以平衡成本与性能，并探索材料在实际工业废水处理中的长期稳定性。这项工作不仅拓展了生物基纳米复合材料在环境领域的应用边界，也为实现联合国可持续发展目标中"清洁饮水和卫生设施"提供了技术支撑。