UiO-66增强型可溶性淀粉/咖啡渣生物炭水凝胶对阳离子染料的高效吸附：生物废弃物衍生碳与MOF的协同效应

本综述创新性地将UiO-66与废弃咖啡渣生物炭（SCG）嵌入可溶性淀粉（SS）水凝胶基质，开发出UiO-66@SS/SCG复合吸附剂。该材料通过氢键、静电吸引和π-π堆积等机制，对亚甲基蓝（MB）、结晶紫（CV）和碱性品红（BF）展现超高吸附容量（最高达1066.42 mg g?1），且在宽pH范围、多离子共存及实际废水中保持优异稳定性与循环使用性，为工业染料废水治理提供了绿色高效的解决方案。

　　

Section snippets

Chemical reagent

实验所用化学试剂的详细信息见补充材料Text S1。

Preparation of the UiO-66

采用溶剂热法合成UiO-66，方法基于已有研究略作调整[31]。将ZrCl₄（1 mmol, 0.233 g）和对苯二甲酸（H₂BDC, 1 mmol, 0.166 g）溶解于50 mL DMF中，缓慢滴加7 mL乙酸，持续搅拌1小时后超声处理30分钟。所得澄清溶液……

Analysis of results from orthogonal tests

通过正交实验优化SS/SCG水凝胶的配方比例，对五种影响因素（SS、SCG、KPS、MBA和AA中和度）进行四水平方差分析（ANOVA）。正交试验结果（表S2）明确显示，各因素对MB吸附能力的影响排序为：KPS > MBA > SCG > SS > AA%。这表明……

Conclusion

为应对MOF和生物炭吸附剂在废水处理中的关键技术挑战（如材料流失、回收效率低和吸附容量有限），本研究通过自由基聚合法成功开发了UiO-66@SS/SCG复合水凝胶吸附剂。该水凝胶协同整合了UiO-66和SCG的优势，显著提升了对阳离子染料MB、CV和BF的吸附性能。吸附剂在多种环境条件下保持稳定高效的吸附表现……