咪唑类离子液体改性玉米秸秆生物炭对矿区水中Cd2+的强化吸附机制研究

为解决矿区重金属污染这一紧迫生态问题，研究人员通过合成1-甲基-3-[3-(三甲氧基硅基)丙基]咪唑离子液体(ILs)改性玉米秸秆生物炭(CSB)，利用1H NMR、FT-IR、XPS等技术表征材料特性，发现IL改性后CSB对Cd2+吸附量(Qe)从44.0000 mg/g提升至48.1000 mg/g，为矿区水体重金属修复提供了新思路。

　　

采矿活动导致的镉(Cd²⁺)污染正威胁着生态系统健康。科学家们另辟蹊径，将玉米秸秆炭化后，用含有三甲氧基硅烷的咪唑类离子液体(ILs)进行表面修饰，打造出新型吸附材料。通过核磁共振(¹H NMR)和红外光谱(FT-IR)确认了改性材料的分子结构，X射线光电子能谱(XPS)则揭示了材料表面元素的神奇排列。扫描电镜(SEM)下，这些生物炭就像布满孔洞的蜂窝，氮气吸附实验证明它们拥有巨大的比表面积。

当这种"智能海绵"遇到含镉废水时，吸附实验数据令人振奋：经过离子液体"美颜"的生物炭，对Cd²⁺的捕获能力(Q_e)从44.0000 mg/g跃升至48.1000 mg/g。这相当于每公斤改性材料能多吸附4克镉离子，好比给普通滤芯加装了"离子磁铁"。这项研究为农业废弃物变身高性能重金属吸附剂提供了重要参考，让玉米秸秆在环境治理领域焕发新生。