九种与饮用水相关的 perfluoroalkyl 化学物质的强基离子交换选择性

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 水处理技术水处理技术
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 和多基基物质 (PFAS) 是饮用水中的持久污染物.
• 传统的水处理方法难以有效地去除PFAS.
• 了解PFAS与离子交换树脂的相互作用对于开发先进的处理策略至关重要.

研究的目的:

• 为了确定离子交换树脂对各种PFAS化合物的选择性,相对于化物.
• 调查PFAS化学结构 (链长,功能组) 对选择性的影响.
• 评估已建立的离子交换模型对于PFAS去除的适用性.

主要方法:

• 对使用三种强基离子交换凝树脂的9种饮用水相关的PFAS进行了调查选择性系数 ($K_{\text{PFAS}C})\; 的研究.$
• 在饮用水中的相关度 (≤500 ng/L) 进行了实验.
• 进行多解决方案竞争实验以验证模型预测.

主要成果:

• 化物对PFAS的选择性 ($K_{\text{PFAS}C})\; 通常很高,比无机离子大1-5倍.$
• 选择性随着 PFAS 碳链长度的增加而增加,对于具有相同链长的 perfluoroalkyl carboxylic 酸 (PFCAs) 而不是 perfluoroalkyl sulfonic 酸 (PFSAs) 的选择性更高.
• PFAS的行为一般遵循质量作用定律,但最长链的化合物除外.
• 多元组件实验证实,二进制同热带衍生的选择性值可以预测多溶解系统的行为.

结论:

• 强大的基离子交换树脂显示出从饮用水中去除PFAS的巨大潜力.
• 量化选择性系数为完善用于PFAS修复的离子交换模型提供了必要的数据.
• 这项研究促进了开源模型的开发和验证,以优化PFAS处理过程.