热改性水葫芦生物质对亚甲基蓝的高效吸附机制：动力学、等温线及分子模拟研究

为解决阳离子染料（如亚甲基蓝MB）对水生态的毒性威胁，研究人员通过低温水热法（150?°C）开发了无化学活化的水葫芦基吸附剂。该材料具有305.33?m2/g比表面积和7.2零电荷点，MB吸附量达277.4?mg/g，机理涉及静电作用、氢键和π–π堆积。分子动力学模拟揭示高浓度MB聚集会抑制吸附，而再生实验显示5次循环后仍保持83.9%效能，为低成本废水处理提供新方案。

　　

阳离子染料亚甲基蓝（Methylene Blue, MB）对水环境的污染因其毒性和化学稳定性备受关注。一项创新研究利用入侵植物水葫芦，通过150?°C低温水热法（无需化学活化）制备出绿色吸附剂。热重分析（TGA）、傅里叶红外光谱（FTIR）等表征显示，该材料具有305.33?m²/g的介孔结构和7.2零电荷点。

实验发现MB吸附符合伪二级动力学和Langmuir模型，最大吸附量达277.4?mg/g（pH=7）。有趣的是，分子动力学模拟首次揭示：MB分子通过π–π堆积在纤维素表面和水相中形成聚集体，这解释了高浓度染料吸附受限的现象。再生性能同样亮眼——经过5次吸附-脱附循环，材料仍保留83.9%初始容量，展现优异的工程应用潜力。