经黄原酸改性的纤维素纳米纤维用于高效捕获废水中的重金属

《ACS Applied Materials & Interfaces》:Xanthate-Modified Cellulose Nanofibrils for Efficient Heavy Metal Capture from Wastewater

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月14日 来源:ACS Applied Materials & Interfaces 7.8

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   打开图像查看器 摘要 传统的吸附剂往往具有选择性不足

  

传统的吸附剂往往具有选择性不足和再生能力差的问题,尤其是在处理含有多种金属离子的复杂废水时。为了解决这一问题,我们开发了黄原酸改性的纤维素纳米纤维(XCNF),其表面带有可作为强螯合位点的黄原酸基团。通过扫描电镜、元素分析、ATR-FTIR、XRD和XPS等手段对材料进行了全面表征,证实了化学接枝的成功,这显著提升了材料的表面电荷密度和活性位点数量。当取代度为0.16时,XCNF对Cu(II)的吸附容量可达738.47 ± 19.35毫克/克。该材料的吸附动力学符合伪二级模型,而弗伦德利希等温线则表明存在多层且非均匀的吸附现象。在同时含有多种重金属离子的废水中进行选择性吸附实验时,XCNF对每种离子的去除率都在50–65%之间。而在优化条件下处理实际的高浓度工业废水时,其对Cu(II)的去除率可达到99.53%。经过十次吸附循环后,该材料的吸附容量仍能保持初始值的71%以上,有效降低了高浓度工业废水中的Cu(II)浓度。这项研究提供了一种选择性强、可重复使用且高效的解决方案,弥补了基于纤维素的吸附剂在处理复杂废水方面的不足。

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