综述：利用经过金属氧化物改性的纳米材料和生物吸附剂去除硒：综述 Vesna M. Marjanovi?, Dragana Bo?i?, Bernd Friedrich

《Metals》：Selenium Removal Using Nanomaterials and Biosorbents Functionalized with Metal Oxides: A Review Vesna M. Marjanovi?, Dragana Bo?i? and Bernd Friedrich

　　

摘要

由硒污染引起的水污染是一个全球性的重大问题，因为硒对人体和动物具有毒性。硒存在多种氧化态，其中亚硒酸盐和硒酸盐是最活跃且最容易被生物体吸收的形式。传统的水处理方法效率往往有限，而吸附技术提供了一种简单、经济且高效的解决方案。多种吸附剂，包括金属和矿物氧化物、碳基材料（活性炭、氧化石墨烯）、生物吸附剂以及纳米复合材料，在去除硒方面展现出巨大潜力。通过物理、化学或复合改性的方法可以显著提高吸附剂的吸附能力、选择性和材料稳定性。研究表明，如MnFe₂O₄、PAA-MGO、磁性MOFs和基于磁铁矿的生物炭等纳米材料和纳米复合材料能够快速去除Se(IV)和Se(VI)，并且具有较高的吸附容量。Se(IV)主要通过内层配位作用被吸附，而Se(VI)则通过较弱的外层相互作用被吸附，这解释了它们在去除效率上的差异。pH值、表面羟基和氨基的存在、表面电荷以及竞争性离子等因素对吸附过程有显著影响。多价离子会降低硒的吸附效率，而单价离子（NO₃^?和Cl^?）的影响则较小。改性的吸附剂、纳米材料和纳米复合材料为水中的硒去除提供了可持续且实用的解决方案，兼具高效率、选择性和可重复使用性，非常适合实际的水处理应用。