环保型胶树 gum acacia-g-Poly(N,N-二甲基丙烯酰胺)/NiCoFe2O4 纳米复合水凝胶用于高效去除左氧氟沙星：合成、表征及吸附机制

《Advanced Sustainable Systems》：Eco-Friendly Gum Acacia-g-Poly(N,N-Dimethylacrylamide)/NiCoFe2O4 Nanocomposite Hydrogel for Efficient Levofloxacin Removal: Synthesis, Characterization, and Adsorption Mechanism

本研究成功制备了阿拉伯胶接枝聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)/NiCoFe2O4纳米复合水凝胶，通过FT-IR、XRD等表征证实接枝与纳米颗粒均匀分散。吸附实验表明对LVX的吸附符合Langmuir等温线和伪二阶动力学，热力学参数显示吸附自发、放热且熵驱动，为处理抗生素污染废水提供可持续材料。

　　

摘要

在本研究中，通过自由基聚合将N,N-二甲基丙烯酰胺（DMA）接枝到阿拉伯胶（GA）上，并随后加入NiCoFe₂O₄（NCF）纳米颗粒，成功制备出一种环保型纳米复合水凝胶。采用FT-IR、粉末XRD、FEG-SEM、ζ电位、TGA和BET等方法对所得到的阿拉伯胶接枝聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)/NiCoFe₂O₄纳米复合水凝胶进行了全面表征，证实了接枝的成功、纳米颗粒的均匀分布、孔隙率的提高以及稳定性的增强。吸附后的FT-IR和SEM分析表明水凝胶表面与LVX分子之间存在强烈的相互作用，而BET结果则证实了孔隙被填充的现象。在多种实验条件下（包括pH值（3–11）、吸附剂用量（10–1000 mg）、LVX浓度（25–225 mg L^?1）、接触时间（2–24 h）和温度（18–38 °C）下，对这种纳米复合水凝胶的抗生素LVX吸附性能进行了系统研究。LVX的吸附遵循Langmuir等温线（qmax = 99.5023 mg g^?1）和伪二级动力学规律，表明其吸附方式为单层化学吸附。此外，热力学参数（ΔG°、ΔH°、ΔS°）的负值表明该吸附过程是自发的、放热的，并由焓驱动。本研究展示了基于阿拉伯胶的纳米复合水凝胶作为可持续且可再生吸附剂的潜力，可用于处理受抗生素污染的废水，为实际环境应用提供了良好的前景。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。