摘要:溶解性有机质(DOM)是水环境中一类复杂的溶解性有机混合物,不仅可影响污染物归趋及生物有效性,且DOM自身属于消毒副产物(DBPs)前驱体。为此,如何高效去除水中DOM已成为当前环境污染控制与治理技术研究的热点问题之一。以商品化腐植酸(HA)为DOM典型代表物质,利用紫外可见吸收光谱结合二维相关光谱法(2D-COS)从动力学、吸附等温线及热力学等角度研究了原始多壁碳纳米管(MWCNT)、羟基化MWCNT及羧基化MWCNT与HA吸光组分间吸附行为。2D-COS提高了HA一维吸收光谱分辨率,经二维相关吸收光谱图分析显示3种MWCNTs对HA吸光组分的吸附变化顺序均为275 nm→400 nm,表明MWCNTs与HA吸光组分间为非均相吸附行为。动力学结果显示MWCNTs与275 nm处HA吸光组分间吸附速率高于M WCNTs与400 nm处HA吸光组分间吸附速率,表明275 nm处HA吸光组分可优先吸附至三种MWCN Ts上。在25和35℃条件下,MWNCTs与HA吸光组分间吸附等温线表现为非线性,且Freund lich模型拟合决定系数R 2大于Langmuir模型拟合决定系数,表明Freundlich吸附等温模型比Langmuir吸附等温模型更有利于描述MWCNTs与HA吸光组分间吸附等温线。275 nm处HA吸光组分的饱和吸附容量(q max)及相同给定平衡浓度下单点吸附系数K d高于400 nm处HA吸光组分,进一步表明MWCNTs与HA吸光组分间为非均相吸附。此外,当给定平衡浓度(ce=0.5 cm-1和c e=1.5 cm-1)越低,M WCNTs与HA吸光组分间结合能力越大,即HA吸光组分浓度较低时更易与MWCNTs上高能吸附位点相结合。相同平衡浓度下MWCNTs与特定HA吸光组分间吸附能力顺序表现为MWCNT8>MWCNT8-OH>MWCNT8-COOH,表明功能化基团可影响MWCNTs与HA吸光组分间吸附特性。另外,相同条件下单点吸附系数K d与MWCNTs比表面积间无显著相关性(p>0.05),表明比表面积不是造成MWCNTs与特定HA吸光组分间结合能力差异的主要因素;K d与MWCNT s中孔孔隙度间
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关键词:腐植酸 多壁碳纳米管 吸收光谱 二维相关光谱法 吸附
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