Fe3O4@MnO2@β-环糊精复合材料的绿色制备及其对结晶紫与Mn(VII)的高效协同吸附机制研究

本研究针对废水中结晶紫(CV)与重金属离子协同去除难题，通过构建Fe3O4@MnO2@β-CD磁性复合材料，实现209.897 m2·g?1高比表面积，吸附过程符合准二级动力学与Langmuir模型，经5次循环仍保持优异性能，为绿色吸附剂设计提供新策略。

　　

磁性吸附材料在废水治理领域展现出巨大潜力，但针对结晶紫(Crystal Violet, CV)与重金属离子的协同去除仍存在挑战。本研究以Fe₃O₄微球为核芯，通过水热法外包MnO₂簇增强比表面积，再利用硅烷偶联剂KH-560交联嫁接β-环糊精(β-CD)，引入大量氧原子与环氧基团。所制备的Fe₃O₄@MnO₂@β-CD复合材料具有209.897 m²·g^?1的高比表面积，对CV与Mn(VII)展现出卓越吸附性能。实验揭示了吸附剂类型、初始浓度、温度与接触时间的影响规律，吸附行为符合准二级动力学模型与Langmuir等温线，表明以单层吸附为主，且受颗粒内扩散与膜扩散机制共同调控。热力学研究证实其自发吸热特性，经5次重复使用后仍保持稳定吸附效能。该绿色可再生吸附剂为环境污染治理提供了创新性解决方案。