生物启发型LDH/芒果石复合材料：一种用于废水处理的新吸附剂

《ChemistrySelect》：Bio-Inspired LDH/Mango Stone Composite: A Novel Adsorbent for Wastewater Remediation

生物吸附技术用于去除模拟废水中的活性黑5（RB），以芒果石生物质（MSB）及其Mg-Al-LDH复合材料的吸附性能为研究对象。通过SEM、FTIR分析证实材料孔隙率和官能团结构优化，并系统考察pH、吸附剂剂量、接触时间、温度及初始浓度等参数。结果表明，复合材料的吸附容量（22.35 mg/g）显著高于纯MSB（15.98 mg/g），伪二阶动力学模型和Freundlich等温线模型拟合度均超过0.90，热力学分析显示吸附为放热且温度升高会降低反应自发性。证实纤维素基复合材料对RB废水的高效净化能力。

　　

摘要

本研究采用生物吸附技术，利用芒果核生物质（MSB）及其含有镁和铝的层状双氢氧化物复合材料（Mg-Al-LDH@MSB）来去除模拟废水中的活性黑5（RB）。扫描电子显微镜（SEM）图像显示材料的孔隙率和表面积有所增加，而官能团的变化通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）得到了有效检测。原始生物质和制备好的复合材料被用于优化各种批次实验参数，包括pH值、吸附剂用量、接触时间、温度以及RB的初始浓度。实验结果表明，单位质量的生物吸附能力随吸附剂用量和温度的降低而增加，并在达到特定接触时间和RB浓度后趋于稳定。使用MSB和Mg-Al-LDH@MSB时，RB的生物吸附能力分别为15.98 mg/g和22.35 mg/g。研究者应用了不同的平衡和动力学模型，并计算了相关常数以评估吸附过程的可行性。对于所有吸附剂而言，伪二级动力学模型和Freundlich等温线模型的拟合优度（R2值）均大于0.90。热力学研究证实了该反应具有放热性质，并且发现温度升高会降低反应的自发性。因此，基于纤维素的生物复合材料在处理含有RB的废水方面表现出良好的效果。

图形摘要

本研究探讨了芒果核生物质及其复合材料对模拟废水中活性黑5的生物吸附能力。使用芒果核生物质和复合材料处理后，RB的生物吸附能力分别为15.98 mg/g和22.35 mg/g。实验结果证明，基于纤维素的生物复合材料在处理含有活性黑5的废水方面具有显著效果。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。