综述：用于高效去除水溶液中镍离子的纳米吸附剂的最新进展

《Biodegradation》：Recent advances in nanoadsorbents for the efficient removal of nickel ions from aqueous solutions

镍离子污染治理技术综述

　　

摘要

镍是一种有毒且具有致癌性的金属，其在水体中的存在对人类和环境健康构成重大威胁。传统去除镍的方法（如化学沉淀、离子交换和膜过滤）存在一些缺点，例如会产生大量污泥、运行成本高昂以及在低金属浓度下去除效率低下。纳米技术能够有效去除水中的镍离子。本文综述了为去除镍离子（Ni2?）而开发的纳米吸附剂的最新进展。通过实验吸附研究、表面功能化处理以及等温/动力学建模，研究发现，基于碳的纳米材料、金属氧化物、生物聚合物纳米复合材料和混合结构相比传统材料具有更好的吸附能力和更快的吸附速率。酰胺肟、羧基、硫醇和胺等功能基团显著提高了对镍离子的选择性；磁性纳米吸附剂便于分离且可多次重复使用。吸附效率受pH值、温度、接触时间、初始金属浓度及共存离子的影响，主要作用机制包括静电吸引力、表面配位、离子交换和螯合作用。目前的主要挑战在于放大生产的限制、高昂的生产成本以及环境影响的不确定性。本文呼吁采用更环保的合成方法、提高再生效率并进行全面毒性测试，以促进这些技术的实际应用和可持续发展。

图形摘要

镍是一种有毒且具有致癌性的金属，其在水体中的存在对人类和环境健康构成重大威胁。传统去除镍的方法（如化学沉淀、离子交换和膜过滤）存在一些缺点，例如会产生大量污泥、运行成本高昂以及在低金属浓度下去除效率低下。纳米技术能够有效去除水中的镍离子。本文综述了为去除镍离子（Ni2?）而开发的纳米吸附剂的最新进展。通过实验吸附研究、表面功能化处理以及等温/动力学建模，研究发现，基于碳的纳米材料、金属氧化物、生物聚合物纳米复合材料和混合结构相比传统材料具有更好的吸附能力和更快的吸附速率。酰胺肟、羧基、硫醇和胺等功能基团显著提高了对镍离子的选择性；磁性纳米吸附剂便于分离且可多次重复使用。吸附效率受pH值、温度、接触时间、初始金属浓度及共存离子的影响，主要作用机制包括静电吸引力、表面配位、离子交换和螯合作用。目前的主要挑战在于放大生产的限制、高昂的生产成本以及环境影响的不确定性。本文呼吁采用更环保的合成方法、提高再生效率并进行全面毒性测试，以促进这些技术的实际应用和可持续发展。

图形摘要