近日，我院纳米传感与生命分析研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》（IF：7.7）发表了题为“Co-precipitation fabrication of cellulose/chitosan-aniline grafted composites for efficient removal of Pb²⁺ ions from aqueous solution”的研究论文。

图1 Pb²⁺可能的吸附机制示意图

重金属离子具有生物难降解性、高毒害倾向，会对人体健康造成严重危害。因此，必须采用不同技术将其从环境中去除。传统方法普遍存在成本高、效率低、吸附平衡时间长等问题。本研究合成新型壳聚糖基复合材料CS/CL@An-1和CS/CL@An-2，通过FT-IR、DSC、XRD和SEM进行表征，并将其作为新型吸附剂用于水溶液中Pb²⁺的批量去除实验。系统考察了溶液初始pH值、吸附剂投加量、吸附接触时间、Pb²⁺初始浓度及离子强度等参数对吸附行为的影响。最优条件下（pH = 6、吸附剂0.02 g、接触时间180 min、初始浓度100 mg/L），CS/CL@An-1和CS/CL@An-2对Pb²⁺的最大去除率（吸附容量）分别达95.6%（239 mg/g）和98.8%（247 mg/g），显著优于同类壳聚糖基吸附剂。动力学研究表明，吸附过程更符合准二级动力学模型，属于化学吸附机制。吸附机理主要涉及Pb²⁺与材料表面活性位点的配位作用及n-π相互作用（图1），等温吸附行为符合单分子层Langmuir模型。经5次吸附-脱附循环后，材料仍保持90%以上吸附效率，展现出良好的可再生性能。研究表明，该复合材料是极具潜力的新型Pb²⁺吸附材料。

本论文获河南省自然科学基金青年基金项目（项目号：232300420397）与周口师范学院高层次人才科研启动项目（项目号：ZKNUC2021014）的联合资助。我院李杰博士为论文第一作者，周口师范学院为第一完成单位。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813024101948?via%3Dihub

（初审：刘广路 复审：赵辉 终审：任凯）