溶液化学对纳米二氧化钛吸附腐殖酸的影响.doc

文档介绍：第30 卷第4 期
2011 年 4 月

环境化学
ENVIRONMENTAL CHEMISTRY

April 2011

Vol. 30,No. 4


(同济大学环境科学与工程学院,长江水环境教育部重点实验室,上海,200092)
-1
2
-1
2 2
-1
-1
未观察到pH 和盐度的影响. 从静电吸引、疏水性作用等角度对吸附机理进行了阐述.
关键词纳米二氧化钛,腐殖酸,吸附,pH,盐度.
纳米二氧化钛(nanoTiO2)一般是指特征维度尺寸在纳米数量级的二氧化钛颗粒,因其独特的物理
化学性质,它已在环保、化妆品、陶瓷、光催化等领域得到了广泛应用,也因此不可避免地被释放到环境
1 2
2
3 -1
2
4 -1
2
-1
2 2
5
6
2 2
7 [ 9
2
2
10
2 2
上的羟基和酚羟基发生电离,将呈现一种稳定的电离状态;若与分散于水体中的nanoTiO2结合,极
11
修饰后,会影响其对疏水性有机物(HOCs)的吸附,从而间接影响HOCs 在环境中的归趋、迁移和转
12 14
14 17 14 16 15
2
-1
降低,但未能给出全面的pH 与HA 吸附量之间的关系. 另外,环境水体的盐度也会显著影响HA 结构,
因此,深入研究nanoTiO2对的吸附具有重要现实意义
-1 -1
DOC)在anoTiO2上附影,为究实境 nanoTiO2的境为效提了论础
1
1. 1

材料与方法
主要试剂与仪器
腐殖酸钠购自SigmaAldrich 公司(Steinheim,Germany,Cat. :H1,675 2;Lot. :S42944 148),DOC




2010 年月日收稿
国自科基(21007047)国科合计资(2010DFA91800);国科支计(2006BAJ08B01)资.
通讯联系人,Tel 021 65982268;Email xlhu@ tongji. edu. cn
溶液化学对纳米二氧化钛吸附腐殖酸的影响
陈启晴尹大强胡霞林
摘要研究了环境相关pH(5. 0—11. 0)、盐度(NaCl 和CaCl 0—500 mmol· )条件下,纳米二氧化钛
L
(nanoTiO )对不同浓度腐殖酸(HA,以溶解性有机碳DOC 计0—100 mg· )的吸附. 结果表明,nanoTiO 对
L
HA 的附速到衡符 Freundlich 吸等线模型对于高浓度A 体系40—0 mg· DOC),吸
L
附量随着pH 的上升逐渐减弱,随着盐度的上升先增加后减少;而对于低浓度HA 体系(< 40 mg· DOC),
L
中[]. Kaegi 等人[]发现,nanoTiO 在典型环境水体中主要以几十到几百纳米的聚合体形式存在.
Mueller 等[]从命期角计出anoTiO 的境期度 0. 7—μg· ;而ottschalk 等
L
G
人则出 nanoTiO 在表层水和污水处理厂出水中的环境预期浓度为分别为 ng· 和
L
4 μ· . 另,研发 nanoTiO 能穿类地水的孔质预着anoTiO 可渗地
L
水从而对水生态系统产生更为广泛的影响.
nanoTiO 的境为水境生物的影响已成为新的关注热点nanoTiO 能在生物体内富集,
产生离体毒性和体性,致机主源 nanoTiO 诱的由氧损[] 并,研究者们
还发现nanoTiO 的分散方法和形态直接影响其对水生生物的毒性,如以大型蚤为受试水生生物,经过
滤处理的nanoTiO 溶液的毒性明显高于经超声处理的nanoTiO [ ].
溶解性有机物(DOM)广泛存在于天然水环境中,且腐殖酸(HA)是其中尤为重要的组分. 一旦HA
可能影响水体中胶体状态的稳定,甚至有机、无机污染物的迁移[ ]. 现有研究表明,纳米氧化物经DOM
化[ ]. 关于金属氧化物纳米材料在不同环境化学条件下(包括pH、盐度、DOM 浓度)对DOM 的吸附
已有少量研究[ ],对nanoTiO 吸附HA 的影响研究主要集中在pH 的影响[ , ],Yang K 等[ ]考察了
单一浓度HA(DOC 51. 4 mg· )在不同pH 条件下的吸附变化情况,发现随着pH 的上升,吸附量逐渐
L
本文考察了环境相关pH (5—11)和盐度(0—500 mmol· )对环境相关浓度HA(0—100 mg·
L
L
8
HA
HA .

8 27 .
家然学金际技作划助家技撑划助