一种新型壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合材料用于从水溶液中吸附去除Cd(II)

一种基于纳米羟基磷灰石（n-Hap）和壳聚糖（CS）（CS/n-Hap）的新型聚合物生物复合材料被合成以有效解决从水中去除有毒镉离子的问题。通过不同的表征技术分析了CS/n-Hap生物复合材料的组成和结构。XRD图谱确认n-Hap的晶体结构在CS/n-Hap合成过程中保持不变，而FT-IR光谱则维持了CS和n-Hap的所有特征峰，确认了CS/n-Hap的成功合成。进行了包括pH、吸附剂用量、接触时间、初始Cd(II)浓度和温度的吸附研究，以解释和理解吸附机制。相比之下，CS/n-Hap生物复合材料显示出比原始CS更好的Cd(II)吸附能力，在优化条件下实验的最大吸附量为126.65 mg/g。此外，动力学数据与伪二级反应模型拟合良好，表明Cd(II)和CS/n-Hap在吸附过程中形成了化学键。此外，热力学研究表明Cd(II)在CS/n-Hap上的吸附是吸热且自发的。再生研究显示，在连续五个循环后，CS/n-Hap的Cd(II)吸附量仅损失约3%。因此，开发了一种简单且容易的方法来合成一种环保且经济的材料，能够成功用于从水中去除有毒重金属离子。