水化学和操作参数对使用rGO-nZVI纳米混合物的PFOS/PFOA去除的影响
Md Arafat Ali1, Utsav Thapa2, Jonathan Antle2
1Department of Civil, Structural and Environmental Engineering, University at Buffalo, The State University of New York, Buffalo, NY 14260, United States.
Journal of hazardous materials
|March 6, 2024
概括
这项研究表明,石墨烯和零价值铁纳米混合物 (rGO-nZVI) 与过氧化 (H2O2) 可以去除和多基物质 (PFAS),特别是 perfluorooctanoic acid (PFOA) 和 perfluorooctane 硫酸 (PFOS). 移除效率因环境条件而异,PFOA比PFOS受影响更大.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 和多醇基物质 (PFAS) 是持久性有机污染物,具有重大环境和健康问题.
- 传统的水处理方法在去除诸如 perfluorooctanoic acid (PFOA) 和 perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) 等 PFAS 方面往往是无效的.
- 纳米混合材料为水处理中的先进氧化过程提供了潜在的解决方案.
研究的目的:
- 研究使用石墨烯和零价值铁纳米混合体 (rGO-nZVI) 与过氧化 (H2O2) 结合去除PFOA和PFOS.
- 评估各种环境和操作参数对rGO-nZVI对PFOA和PFOS吸附降解效率的影响.
- 阐明去除机制和识别降解副产品.
主要方法:
- 对rGO-nZVI纳米混合材料的合成和表征.
- 进行了批量实验,以评估PFAS在不同初始PFAS度,H2O2剂量,pH水平,离子强度和自然有机物 (NOM) 度下去除PFAS.
- 使用先进的分析技术分析降解副产品.
主要成果:
- rGO-nZVI/H2O2系统证明了PFOA和PFOS的吸附降解能力.
- PFAS的去除受到操作参数的显著影响,PFOA的去除对度,pH,离子强度和NOM的变化比PFOS的去除更敏感.
- 增加的H2O2剂量增强了PFOA和PFOS的去除,表明基 (•OH) 生成的关键作用.
- 纳米混合和脱质 PFAS 分子之间的静电相互作用在去除过程中发挥了关键作用.
结论:
- rGO-nZVI与H2O2相结合是一种有前途的技术,用于从污染水中去除和部分降解PFOA和PFOS.
- 系统的有效性受到环境因素的调节,需要对现实世界的应用进行仔细的优化.
- 该研究确定了关键的副产品,包括酸盐,酸盐和化物,证实了PFAS的降解,并提供了对反应途径的见解.
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