水生环境中重金属的不断积累对环境可持续性和公众健康构成了持续威胁。传统的水处理技术常常存在运营成本高、选择性有限和再生效率低等缺点。近年来，基于生物聚合物的水凝胶因其高水分保持能力、表面功能多样性、生物可降解性和环境相容性，作为高效、环保和可调节的重金属离子去除剂而受到关注。尽管进行了大量研究，目前的发现仍然分散，缺乏统一的框架来评估水凝胶性能，这对实际应用构成了挑战。本文综述了天然生物聚合物（尤其是纤维素、淀粉和壳聚糖）在水凝胶制造和水净化中的设计、功能化和应用方面的最新进展，提供了全面且批判性的综合。特别强调了化学改性策略，包括羧甲基化、接枝共聚合和磺化，这些策略引入或增强了负责金属离子结合的反应性功能团。详细讨论了金属离子去除的机制，如离子交换、电荷相互作用、配位和螯合。还讨论了交联方法在控制水凝胶结构、孔隙度、稳定性和可回收性方面的作用。此外，强调了将纳米材料和生物炭整合到水凝胶基体中以提升性能的重要性。最后，本文概述了将这些材料从实验室规模研究转化为实际、可扩展和可持续水处理解决方案的主要挑战和未来方向。
Al-Heety等（周三）研究了这个问题。