南非曼戈蘇圖科技大學(xué)與南非大學(xué)的研究團(tuán)隊在《環(huán)境工程前沿》期刊發(fā)表論文，證實干燥香蕉皮粉末可作為高效吸附劑，用于去除受污染水體中的有毒重金屬銅(II)和鉻(VI)。

研究團(tuán)隊將市售香蕉皮清洗后，先在105℃下對流烘干48小時，再于120℃二次干燥以去除表面水分而不破壞羧基、羥基等關(guān)鍵結(jié)合官能團(tuán)，隨后研磨成粉。批次實驗表明，溶液pH值是決定吸附效率的核心參數(shù)。在pH值為4的條件下，帶正電的銅離子與去質(zhì)子化的羧酸鹽及羥基產(chǎn)生強(qiáng)靜電吸引，去除率Zui高達(dá)97%；而帶負(fù)電的鉻酸根陰離子則依賴弱酸性表面的正電荷吸附，Zui高去除率為65%。隨著pH值向中性偏移，表面去質(zhì)子化導(dǎo)致鉻的吸附率下降。

傳統(tǒng)吸附動力學(xué)模型通常假設(shè)材料表面均勻且速率常數(shù)恒定，難以準(zhǔn)確描述天然生物質(zhì)材料的復(fù)雜行為。為此，研究團(tuán)隊引入分形動力學(xué)模型與Langmuir-Freundlich混合等溫線模型進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，鉻的吸附過程高度異質(zhì)，分形擬一級動力學(xué)模型擬合度（決定系數(shù)R2=0.9960）；銅的吸附則更偏向均勻位點的經(jīng)典化學(xué)吸附。光譜分析（FTIR、EDX及XRD）進(jìn)一步證實，金屬離子通過置換果皮中原有的鉀、硅等離子并與含氧官能團(tuán)結(jié)合實現(xiàn)固定，材料本身屬于孔徑約2.9納米的中孔結(jié)構(gòu)。

盡管該材料展現(xiàn)出良好的吸附潛力，但作者明確指出當(dāng)前研究的局限性：實驗僅在實驗室批次模式下使用合成溶液完成，尚未開展連續(xù)柱實驗、吸附劑再生循環(huán)測試或真實廢水工況驗證。實際污水中的競爭離子、有機(jī)污染物及pH波動均可能影響性能，且針對六價鉻的嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)可能仍需結(jié)合膜過濾等技術(shù)進(jìn)行深度處理。

研究團(tuán)隊表示，香蕉皮來源廣泛、成本極低且可生物降解，在優(yōu)化條件下去除率超過90%（銅）至65%（鉻），具備作為資源匱乏地區(qū)低成本預(yù)處理或水質(zhì)拋光材料的可行性。該工作為將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為環(huán)保吸附劑提供了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪Ｐ头治雠c實踐參考。

資料來源：bioengineer.org；原文發(fā)布日期：2026-10-16。本文為資料編譯。