多壁碳纳米管对水中双氯芬酸钠的吸附特性研究*

2021-12-03张永军周桃玉张运海

环境污染与防治 2021年11期

关键词：模型

杨志王昊李颖张永军周桃玉张运海

(南京工业大学环境科学与工程学院，江苏南京 211816)

近年来，我国药物和个人护理品(PPCPs)的生产和使用量急剧增加，越来越多的 PPCPs通过各种途径进入到环境中，残留在环境中的很多PPCPs在自然条件下不易被生物降解，传统的水处理工艺对大部分PPCPs去除效果也较差[1]。因此，环境中越来越多的PPCPs将对环境微生物、动植物甚至人类健康构成威胁[2]。双氯芬酸钠(DCF)是一种典型的PPCPs，生物降解性弱，在环境中具有持久性，污水处理厂中的去除率仅为21%～40%[3]，已在地表水甚至饮用水中被检出[4]。因此，去除污水中DCF势在必行。与生物降解[5]、化学氧化[6]、光催化[7]等技术相比，吸附技术具有操作简单、成本低、效率高等优点而得到广泛关注。

目前，吸附DCF的材料有活性炭[8]、蒙脱石[9]、沸石[10]、树脂[11]、生物炭[12]、多壁碳纳米管(MWCNTs)[13]等。其中，MWCNTs是一种新型的吸附材料，具有较大的比表面积和较好的吸附能力，在去除PPCPs方面有着良好的应用前景。同时有研究发现，MWCNTs中引入羟基和羧基等含氧官能团可以使其在水中达到更好的分散效果，从而有可能提升其在实际水体中的应用潜力[14-15]。然而，官能团化的MWCNTs对DCF的吸附特性还鲜见报道。MWCNTs对有机物的吸附机理比较复杂，往往是π—π键、氢键、疏水作用力以及静电作用力等多种作用机理共存[16]。

本研究对MWCNTs、羟基化MWCNTs(MWCNTs-OH)和羧基化MWCNTs(MWCNTs-COOH)3种吸附剂进行了表征，并考察它们对DCF的吸附特性。