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流速对nTiO2和磷酸盐迁移的影响及模型分析

2018-03-21李祖玲曹玉和孙可青

冯 刚,徐 楠,李祖玲,曹玉和,孙可青

(苏州科技大学 化学生物与材料工程学院,江苏 苏州 215009;江苏省环境功能材料重点实验室,江苏 苏州 215009)

纳米二氧化钛(nTiO2)是大量生产的金属氧化物纳米材料之一,由于纳米级材料表现出的超高的光催化能力,已经越来越多的被应用于各种领域和商业产品[1-5]。在大量生产及广泛应用中,一些nTiO2无法避免地释放到自然水体与土壤环境中。大量证据表明:人工nTiO2进入水体后,对水生生物有着不利的影响,这些水生生物包括微生物、藻类、无脊椎动物和鱼类[6-7]。因此,研究附着在土壤饱和颗粒上的纳米微粒和存在于土壤颗粒饱和孔隙介质中的纳米微粒之间的相互关系,已经成为纳米颗粒环境行为研究的热点,目前国际上研究的人工纳米材料主要是工业富勒烯nC60、碳纳米管和二氧化硅纳米微粒,这些纳米材料在饱和多孔介质中的迁移性各有差异,溶液的流速、离子浓度以及纳米微粒的表面电位都会影响其迁移行为[8-9],所以有必要探索nTiO2在不同环境条件下表面性能的变化以及在自然界中的迁移情况。在农业生产以及人们的生活生产中,含磷物质的大量使用,使得含磷物质进入到土壤和水体中。nTiO2颗粒对磷酸盐有一定的吸附作用,使得其表面性质发生变化,最终导致nTiO2在土壤中的迁移性质发生变化[10-11]。因此,该文将探索nTiO2在不同环境条件下表面Zeta电位的变化以及在磷酸盐环境下不同环境水流速度对其迁移的影响。……

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