在常见的商业吸附剂中多元 PFAS 的和脱:动力学,异温,吸附剂剂量,pH,以及索引离子和离子强度效应

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 水处理技术水处理技术
• 吸附科学 吸附科学

背景情况:

• 和多基基物质 (PFAS) 是地下水中发现的持续性环境污染物.
• 从受污染的水源中有效地去除PFAS是一个重大的环境挑战.
• 了解不同类型的PFAS的行为及其与吸附剂的相互作用对于开发有效的补救策略至关重要.

研究的目的:

• 通过在人工地下水中使用三种不同的商业吸附剂,研究九种PFAS化合物的吸附和脱附特性.
• 评估吸附剂类型,PFAS链长度和地下水化学 (pH,离子强度,索引离子) 对PFAS吸附和脱离的影响.
• 评估PFAS吸附在吸附剂的稳定性和可逆性,在不同的条件下对潜在的地下水整治应用进行评估.

主要方法:

• 使用粉状活性炭 (PAC),有机粘土 (NMC+n) 和碳酸有机修正物 (ROAC) 进行了吸附动力学和异温实验.
• 实验研究了吸附剂剂量,pH值,索引离子和离子强度对 perfluoroalkyl硫酸 (PFASA) 和 perfluoroalkyl碳酸盐 (PFCA) 的吸附和脱离的影响.
• 在脱离离子水和模拟地下水条件下量化了脱离,以评估吸附可逆性.

主要成果:

• 对于NMC+n和ROAC,无论链条长度如何,都观察到多元 PFAS 的快速吸收.
• PFAS的吸附和脱附受到地下水pH值,离子指数和离子强度的显著影响,特别是短链PFAS,ROAC显示出更大的灵敏度.
• 长链PFAS,特别是PFASAs,表现出强大的稳定性和所有吸附剂的最小吸附,表明强大的去除.
• 在模拟的地下水中,短链PFAS,特别是ROAC的脱吸率在30-100%之间,而在去离子化水中仍然低于8%.

结论:

• 吸附剂的选择和地下水的化学成分极大地影响了PFAS的去除效率,特别是对于短链化合物.
• 虽然疏水相互作用有助于PFAS吸附,但静电相互作用容易受到地下水变化的影响.
• 了解脱吸行为对于设计有效的PFAS污染地下水的现场和现场处理策略至关重要,特别是关于短链PFAS可逆性.