天然黏土对Cd2+和双酚A的吸附机制：热力学、动力学及等温线研究

本研究针对重金属Cd2+和有机污染物双酚A(Bisphenol-A)的环境治理难题，系统探究了天然黏土的吸附性能。通过热力学参数(ΔG°、ΔH°)、准二级动力学模型及Langmuir等温线分析，揭示了黏土对两类污染物的协同去除机制，为低成本环境修复材料开发提供了理论依据。

　　

这项研究深入解析了天然黏土这种"地质海绵"的神奇净化能力。当含有致癌重金属镉离子(Cd²⁺)和内分泌干扰物双酚A(BPA)的废水与黏土相遇时，黏土表面带负电的硅氧四面体就像磁铁般牢牢捕获带正电的Cd²⁺，同时其层状结构中的有机质又通过π-π作用吸附BPA分子。实验数据显示，在25°C条件下，每克黏土可吸附高达28.7mg的Cd²⁺和19.3mg的BPA，吸附过程符合准二级动力学模型(R²>0.99)。更有趣的是，升温会促进Cd²⁺吸附却抑制BPA吸附，这通过热力学参数ΔH°的正负值得到了完美解释。研究人员还发现黏土的吸附行为符合Langmuir等温模型，暗示其表面存在均匀的活性位点。这些发现为开发"一石二鸟"式的环境修复材料提供了重要线索——或许未来我们能用这种埋藏地下的天然材料，同时解决重金属和有机污染两大环境难题。