在去除混合的Per和Polyfluoroalkyl物质中的β-Cyclodextrin吸附剂的应用
Elham Abaie1, Manish Kumar1, Naveen Kumar1
1Civil, Environmental, and Construction Engineering Department, Texas Tech University, Lubbock, TX 79409, USA.
Toxics
|April 26, 2024
概括
一种新型吸附剂,基化物β-cyclodextrin (β-CD-Cl),有效地从水中去除基和多基物质 (PFAS). 这种无材料具有强烈的吸附性,与现有方法相比,为PFAS整治提供了更安全的替代方案.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 水处理 处理水的方法
背景情况:
- 在消费品中广泛使用的和多基物质 (PFAS) 污染了地下水,对人类健康和生态系统构成风险.
- 由于PFAS的不同化学特性,使其从水中去除变得复杂.
- 开发有效和安全的吸附剂对于减轻PFAS污染至关重要.
研究的目的:
- 评估三种基于β-cyclodextrin (β-CD) 的吸附剂在去除PFAS化合物混合物的有效性.
- 为了合成和描述一种新的β-CD吸收剂,化β-CD (β-CD-Cl).
- 将β-CD-Cl的吸附性能与现有的β-CD吸附剂 (β-CD-HDI,β-CD-EPI) 进行比较,并分析吸附机制.
主要方法:
- 合成和描述β-CD-Cl吸附剂.
- 在中性pH下使用阳离子,中性和离子PFAS混合物的吸附实验.
- 使用线性分割系数 (Kd) 值来量化吸附亲和力.
- 通过与PFAS疏水性 (log Kow) 和电荷进行比较,分析吸附机制.
主要成果:
- 与β-CD-HDI和β-CD-EPI相比,β-CD-Cl显示出更高的PFAS吸附性,其log K值在1.9到3.3 L·g-1之间.
- 疏水性相互作用显著推动PFAS吸附,特别是对于β-CD-Cl.
- β-CD-Cl对zwitterionic PFASs没有亲和力,而β-CD-HDI和β-CD-EPI则吸附它们.
- β-CD-Cl 的吸附能力与其他报告的吸附剂相比,但它没有.
结论:
- 基化物β-cyclodextrin (β-CD-Cl) 是一种高效的无吸附剂,用于从水中去除PFAS.
- 吸附机制主要由疏水相互作用控制,电荷在β-CD-Cl中起的作用较小.
- β-CD-Cl为解决水资源中PFAS污染问题提供了一个有前途且对环境有利的替代方案.
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