使用NIR照射和磁性木铁微粒加速从饮用水中去除聚烯微粒
J Oliva1, L S Valle-Garcia2, L Garces1
1CONAHCYT-División de Materiales Avanzados, Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica A. C., 78216, San Luis Potosí, SLP, Mexico.
Journal of environmental management
|August 23, 2023
概括
磁性木铁微粒有效地使用联合光催化和物理吸附方法从饮用水中去除聚乙烯纳米/微塑料. 这种新的方法为水中的微塑料污染提供了快速有效的解决方案.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 微塑料污染,特别是聚乙烯 (PS) 的污染,对饮用水质量构成重大威胁.
- 现有的净水方法很难有效地去除纳米和微塑料颗粒.
- 磁性材料在水处理过程中提供了有效分离的潜力.
研究的目的:
- 调查磁性木铁酸盐 (BiFO) 微粒在清除饮用水中的聚乙烯 (PS) 纳米/微塑料中的有效性.
- 探索光催化和物理吸附的联合机制,以去除微塑料.
- 为了评估BiFO微粒在模拟饮用水环境中的效率和容量.
主要方法:
- 由BiFeO3/Bi25FeO40组成的多孔BiFO微粒 (5-11μm) 的合成.
- 饮用水被PS纳米/微粒 (70-11000nm) 污染在1g L−1.1.
- 用近红外 (NIR) 光 (980 nm) 照射混合物,以诱导PS的光催化降解和化.
- 磁性分离BiFO微粒使用Neodymium磁铁进行物理吸附和去除.
- 使用总有机碳 (TOC) 测量对降解副产品的分析.
主要成果:
- 在90分钟内实现了PS纳米/微塑料的完全去除.
- 光催化约占PS去除的23.6%,而物理吸附占76.4%.
- 通过TOC测量证实了副产品的高矿化程度 (≈95.5%).
- 获得了195.5毫克g-1的杰出吸附能力.
- BiFO微粒子表现出正面电荷,促进了负电荷的PS粒子与静电吸引.
结论:
- 磁性BiFO微粒对于快速去除饮用水中的PS纳米/微塑料非常有效.
- 结合NIR诱导的光催化和磁性物理吸附,为微塑料的整治提供了一个可行的和有效的战略.
- 这种方法为解决水资源中的微塑料污染提供了一个有希望的解决方案.
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