摘要
将海洋贝壳废弃物可持续地转化为地聚物材料的功能性添加剂，是开发用于环境修复的多功能材料的一种有前景的策略。本研究在相同合成条件下，利用五种海洋贝壳（Chamelea gallina、Mya arenaria、Mytilus edulis、Pecten maximus和Rapana venosa）煅烧所得的富钙颗粒对偏高岭土基地聚物进行改性，以评估贝壳矿物学特征对所制备复合材料的结构、形貌、吸附和抗菌性能的影响。采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）以及氮气吸附-脱附（BET/BJH）分析对材料进行了全面表征。通过亚甲基蓝（MB）吸附实验、吸附动力学建模以及对大肠杆菌（E. coli）的抗菌测试评估了其功能性能。ATR-FTIR和XRD分析证实了稳定的非晶态地聚物网络的形成，其中包含残余晶体相以及来源于贝壳的碳酸钙，根据贝壳来源不同主要表现为方解石或文石。贝壳来源颗粒的引入改变了地聚物的孔隙结构。GP-SJ表现出最高的BET比表面积（94.30 m2 g?1）和最发达的中孔结构。在所研究的配方中，GP-RP在研究条件下展现出最优的综合功能性能，表现出最高的亚甲基蓝去除效率（63.97%）和160分钟时的实验吸附容量（9.60 mg g?1），同时在初步抗菌筛选中表现出较高水平的E. coli活菌数降低。综合结构与功能分析表明，贝壳改性地聚物的环境性能无法仅由BET比表面积或钙含量等单一参数预测，而是矿物组成、颗粒分散性、孔隙可达性和基体致密度之间协同作用的结果。在所研究条件下，这些发现为所提出的结构-性能关联提供了证据，并表明贝壳来源的钙颗粒可作为地聚物基体的微观结构调节剂，为进一步开发用于废水处理中同步去除染料和减少细菌的可持续多功能材料奠定了基础。
