新型海藻酸钠-衣康酸-丙烯酸-膨润土(SA-IA-AAc-bentonite)复合水凝胶的合成及其对水中美托洛尔(MTP)的高效吸附研究

为解决水体中β-受体阻滞剂药物美托洛尔(MTP)的污染问题，研究人员开发了新型SA-IA-AAc-bentonite复合水凝胶。通过自由基聚合法合成的该材料具有38.32 m2/g高比表面积和1.72 nm微孔结构，在pH 8时展现出98.08%去除率(172.48 mg/g吸附量)。FTIR、XRD、TEM等表征证实其优异性能，热力学分析显示自发吸热过程(ΔH=+18.3 kJ/mol)。该可生物降解材料为水处理领域提供了创新解决方案。

　　

这项突破性研究成功制备了具有pH响应特性的钠藻酸盐-衣康酸-丙烯酸-膨润土(SA-IA-AAc-bentonite)复合水凝胶，专门用于捕获水环境中的心血管药物美托洛尔(MTP)。科研团队采用自由基聚合工艺，通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等七种先进表征技术揭示：该材料具有38.32 m²/g的比表面积和1.72 nm的微孔尺寸，热重分析(TGA)证实其热稳定性优异。

实验数据显示，在最佳pH 8条件下，这种智能材料能像"分子海绵"般膨胀2380%，对MTP的捕获效率高达98.08%，相当于每克材料可吸附172.48毫克污染物。动力学分析遵循伪二级模型(R²=0.999)，等温线符合Freundlich模型(R²=0.978)。有趣的是，当遇到钙离子(Ca²⁺)、钾离子(K⁺)等干扰物时，材料表现出选择性吸附特性。

热力学参数揭示这是个"自发吃货"过程(ΔH=+18.3 kJ/mol)，需要吸收热量来完成污染物捕获。相比传统吸附剂，这种环境友好型复合材料不仅降解性能优异，其独特的pH响应特性和2380%的溶胀能力，使其成为水处理领域的"变形金刚"，为去除药物残留污染物提供了创新解决方案。