电镀、冶金和电池工业废水中常含有高浓度的铅（Pb²⁺）和镉（Cd²⁺），这两种重金属均对人体健康构成严重威胁。吸附法是去除和回收重金属的有效手段，但传统吸附剂常面临吸附容量有限、选择性差、或难于从水中快速分离的痛点。本研究将多种功能材料复合，制备了毫米级的磁性氧化石墨烯/壳聚糖/聚乙烯醇（mGO/CS/PVA）复合水凝胶珠。在这一设计中，每种组分都扮演着关键角色：氧化石墨烯以其超高的比表面积和丰富的含氧官能团，提供了巨大的重金属吸附和络合表面。壳聚糖是一种富含大量氨基的天然高分子，氨基能与重金属离子形成极其稳定的五元螯合环，赋予了水凝胶对Pb²⁺和Cd²⁺的高选择性和高吸附容量。聚乙烯醇作为三维网络的骨架，通过冻融循环与壳聚糖形成互穿网络，极大地提升了水凝胶珠的机械强度和化学稳定性。

  吸附实验表明，该水凝胶珠对Pb²⁺和Cd²⁺的最大吸附容量分别达到280mg/g和150mg/g。在含有高浓度Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等竞争阳离子的模拟废水中，对Pb²⁺和Cd²⁺展现了优异的选择性吸附能力。吸附动力学极快，在30分钟内即可达到平衡容量的90%以上。X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱分析揭示，吸附的主要机理是重金属离子与壳聚糖的氨基和氧化石墨烯的羟基、羧基的络合作用。吸附饱和后的水凝胶珠，使用稀盐酸或EDTA溶液即可高效再生。

  原位掺杂的Fe₃O₄磁性纳米颗粒，让水凝胶珠在完成吸附后，可以通过简单的磁铁或磁场快速从水中分离回收，避免了繁琐的过滤或离心操作。经过10个吸附-解吸循环，水凝胶珠的吸附性能未见显著衰减。该研究通过将不同功能的组分进行有机复合，成功制备了兼具高吸附容量、高选择性、易于分离回收和可重复使用的高性能重金属吸附材料，为工业废水中铅和镉的资源化回收提供了极具潜力的材料方案。

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