近日,环境科学与工程学院水污染控制与资源化科研团队在功能性纳米吸附材料设计及其对水中重金属离子的选择性去除方面取得进展,相关研究成果《Amino-functionalized Yolk-shell Magnetic Silica Nanoparticles for the Selective Removal of Heavy Metal Ions》发表于国际期刊《Microporous and Mesoporous Materials》(JCR 2区,影响因子:4.8,原文链接:https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2025.113535),环境科学与工程学院为第一及通讯单位。
天然水体中的重金属以阴离子和阳离子形式共存,对生态安全和人类健康构成威胁。本研究设计并合成了具有蛋黄壳结构的氨基功能化磁性二氧化硅纳米复合材料(如图1所示),通过独特的蛋黄壳结构增加比表面积,并利用氨基基团与重金属离子的特异性配位作用提升选择性吸附性能。该材料在模拟污染水中对Pb(II)、Cu(II)和As(V)表现出优异的选择性吸附能力,且可通过磁分离技术实现收集,并可经酸处理实现再生。该材料10次循环使用后吸附效率仍保持80%以上,展现出优异的可重复性和操作便捷性。
该研究通过精准调控纳米材料的结构与表面化学性质,为水体中多形态重金属污染的高效治理提供新策略。(环境科学与工程学院/文、图:李海玉;审核:钱杰书)

图1.具有蛋黄壳结构的氨基功能化磁性二氧化硅纳米复合材料(Fe3O4@void@SiO2-NH2)合成示意图