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作者:张伯凯;李姗姗;徐舒;孟晓辉;
单位:贵州师范大学化学与材料科学学院;
摘要:有机污染物在纳米结构矿物表面的吸附对其在环境中的富集、迁移、保存等过程影响重大,其吸附规律及机理对理解有机污染物的处理、环境修复等过程具有重要意义。选择埃洛石、海泡石和模拟矿物介孔二氧化硅对左氧氟沙星(LEV)进行吸附,考察时间、温度、溶液初始浓度、pH、离子强度、腐殖酸的影响并探讨吸附过程机制。结果表明,三种矿物的吸附量大小为二氧化硅>海泡石>埃洛石,而比表面积归一化的吸附量大小为埃洛石>海泡石>二氧化硅,暗示矿物表面活性位点及孔尺寸的重要影响。Na~+的存在通过竞争位点和双电层压缩抑制吸附过程。腐殖酸与LEV络合抑制LEV在二氧化硅表面的吸附;通过与天然矿物表面较强的相互作用增加吸附位点而促进LEV在埃洛石和海泡石表面的吸附。在酸性条件,LEV在埃洛石和海泡石表面主要以阳离子交换的形式吸附,二氧化硅以静电作用为主;中性条件,埃洛石和海泡石表面同样存在阳离子交换,此外氢键也是三种矿物表面的主要作用。准二级动力学模型能更好的描述三种矿物的吸附过程,表明矿物表面活性位点的吸附起到主导作用。二氧化硅与海泡石的吸附符合Freundlich模型,主要为多层吸附;埃洛石符合Langmuir模型,主要为单层吸附。三种矿物的吸附都是自发、放热、熵增的过程。
关键词:埃洛石;;海泡石;;二氧化硅;;左氧氟沙星;;吸附
基金资助:国家自然科学基金项目(编号:42163010);; 贵州省基础研究计划(自然科学类)(编号:QKHJC[2020]1Y171);; 贵州师范大学学术新苗基金项目(编号:黔师新苗[2022]26号)