学术论文

      不同来源腐殖酸在纳米四氧化三铁上的吸附及对其沉降性的影响

      The interaction between Fe3O4 nanoparticle and different source humic acid, and the influence on nanoparticle suspension

      摘要:
      对3种不同来源腐殖酸Suwannee、Ellion Soil、Leonardite在纳米四氧化三铁表面的吸附行为进行了对比研究并评估了其对纳米四氧化三铁悬浮/沉降性能的影响.结果显示,3种腐殖酸Suwannee、Elliott Soil、Leonardite在Fe3O4NP表面的吸附都能迅速达到平衡,符合Langmuir和Freundlich吸附等温线模型,且吸附量随溶液pH的上升逐渐减弱;相同条件下含有更多羧基、脂肪族的腐殖酸Suwannee在Fe3O4 NP表面的吸附量更大,腐殖酸Suwannee、Elliott Soil、Leonardite在25℃、pH-7.0条件下最大吸附量分别为91.41、66.11、52.57 mg·g-1;悬浮/沉降实验表明Fe3O4NP在水体中聚集程度与溶液的pH有关,溶液pH偏离Fe3O4NP等电点时,Fe3O4NP表面电位越高,越不容易聚集而沉降;水体中广泛存在的溶解性有机质可使Fe3O4NP在水中的悬浮性增强,尤其是靠近等电点时效果更明显,与腐殖酸对Fe3O4NP空间位阻作用相关;通过对不同来源腐殖酸的结构和官能团进行分析发现,腐殖酸中含有的芳香性和羧酸结构对颗粒悬浮性的影响大于脂肪族结构,因此,腐殖酸Elliott Soil、Leonardite吸附到Fe3O4 NP表面后,Fe3O4 NP更容易在溶液中悬浮.因此,在富含腐殖酸的水体中,Fe3O4NP可以悬浮并不易沉降,其对水生生态系统的影响不容忽视.
      作者: 汤智 [1] 赵晓丽 [2] 吴丰昌 [2] 谭一新 [2] 赵天慧 [2] 秦宁 [2] 钟燕平 [2]
      Author: TANG Zhi [1] ZHAO Xiaoli [2] WU Fengchang [2] TAN Yixin [2] ZHAO Tianhui [2] QIN Ning [2] ZHONG Yanping [2]
      作者单位: 中国科学院广州地球化学研究所,广州,510640;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京,100012;中国科学院大学,北京,100049 中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京,100012
      刊 名: 环境化学
      年,卷(期): 2015, 34(8)
      在线出版日期: 2015年10月20日