β-环糊精/硅藻土复合材料：基于主客体包合作用的高效染料去除机制解析

（编辑推荐）本研究通过酰化反应和氨基化修饰成功构建β-环糊精/硅藻土(β-CD/DA)复合材料，其独特的"内疏水外亲水"特性可实现MB（亚甲基蓝）99.87%和R6G（罗丹明6G）近100%的吸附率，核磁共振(NMR)证实主客体包合作用是其高效吸附的关键机制。

　　

亮点

β-CD/DA复合材料通过简单方法成功合成，对有机染料展现出卓越吸附能力。紫外-可见光谱(UV-vis)和核磁共振(NMR)共同证实了R6G与β-CD/DA包合物的形成。NMR谱图中R6G质子共振峰的低场位移现象，揭示了吸附过程中氢键相互作用的关键角色。

材料

硅藻土(Celite 209)购自Sigma-Aldrich，β-环糊精(β-CD)、对甲苯磺酰氯(PTSC)等试剂来自阿拉丁。实验采用亚甲基蓝(MB)和罗丹明6G(R6G)作为模型染料。

β-CD/DA制备

如图S1所示：首先通过对甲苯磺酰氯活化β-CD羟基，再与氨基化硅藻土(DA-APTMS)通过亲核取代反应键合。傅里叶红外光谱(FT-IR)显示DA在1099 cm^-1和803 cm^-1处出现Si-O-Si特征峰，而DA-APTMS在3452 cm^-1处出现氨基特征峰。

再生性能

选用0.5 M盐酸作为洗脱剂进行循环实验。酸性条件下H⁺不仅能通过离子交换置换吸附的染料分子，还能增加材料表面正电荷，显著提升再生效率。经三次循环后，对5 ppm浓度MB和R6G仍保持优异吸附性能。

结论

该复合材料通过主客体包合与氢键协同作用实现染料高效捕获，酸性再生策略可有效解离包合物，为工业废水处理提供了新型绿色吸附剂设计方案。