藻源生物炭负载零价镍纳米颗粒复合材料对菲的高效去除性能研究

本文成功将纳米零价镍(Ni0 NPs)固定于浒苔衍生生物炭，开发出具有1388 m2/g超高比表面积的HTNF@Ni0复合材料，其对菲(PHE)的最大吸附量达248.54 mg/g。研究通过DFT计算揭示了材料中-OH、-NHR等活性基团与Ni0纳米颗粒的π-π相互作用和电子供体-受体机制，为磁性吸附剂在废水处理中的应用提供了新思路。

　　

通过碳化还原法将高分散Ni⁰ NPs（纳米零价镍）成功锚定在浒苔衍生多孔碳基质上，构建了层级结构的HTNF@Ni⁰复合材料。该材料1388 m²/g的超大比表面积不仅为菲(PHE)吸附提供了丰富活性位点，更作为Ni⁰ NPs的载体有效防止其团聚。值得注意的是，即使在低至0.1 g/L的投加量下，仍能实现>90%的PHE去除率，展现出"四两拨千斤"的污染物捕获能力。

本研究创新性地通过碳化还原介导的固定化技术，在藻源生物炭上构建了高度分散的Ni⁰ NPs复合材料。HTNF@Ni⁰-0.75复合材料凭借其1388 m²/g的比表面积和优化的电子结构，实现了对PHE的高效捕获（248.54 mg/g）。理论计算证实材料中金属Ni⁰纳米颗粒与污染物间存在显著的电子供体-受体相互作用，这种放热型化学吸附主导的过程为设计新型环境修复材料提供了分子层面的见解。