聚乙烯微塑料作为纳米-酸颗粒的载体:表面功能化的影响和机械洞察力
Mengjia Zhang1, Mengjie Huang2, Linping Rui2
1School of Environment, Jiangsu Engineering Lab of Water and Soil Eco-remediation, Jiangsu Province Engineering Research Center of Environmental Risk Prevention and Emergency Response Technology, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China; Jiangsu Center for Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application, Nanjing 210023, China.
Journal of hazardous materials
|August 30, 2024
概括
微塑料 (MPs) 可以携带纳米-酸 (nHAP) 颗粒,而碳基功能化MPs表现出最高的亲和力. 了解这些相互作用对于评估MP和nHAP对环境的影响至关重要.
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 (MP) 是新出现的污染物,有可能作为其他物质的载体.
- 纳米酸 (nHAP) 被用作肥和土壤修复剂,引发了人们对其与MP的相互作用的担忧.
- MPs对nHAP的载体效应尚未得到充分研究,因此需要对其相互作用机制进行研究.
研究的目的:
- 为了研究不同表面功能和nHAP粒子的聚乙烯 (PS) MPs之间的相互作用.
- 确定溶液化学条件如何影响nHAP对PSMP的吸附.
- 阐明结合机制和MP表面功能化在nHAP吸附中的作用.
主要方法:
- 进行了批量实验,以研究nHAP在裸体,炭基功能化和氨基功能化PS MPs上的吸附.
- 溶液化学参数,如pH值,湿酸和NaCl度各不相同.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM) 和光谱分析来描述相互作用和吸附的nHAP形态.
主要成果:
- 在近中性pH下,nHAP对氧基功能化PS MPs具有最高的吸附亲和力,其次是近中性pH下裸体和氨基功能化PS.
- 吸附依赖于pH值,从pH值3到7增加,在pH值更高时减少.
- 胺酸和NaCl降低了nHAP对MP的吸附,而SEM则显示了MP表面的棒状nHAP形态.
结论:
- 聚氨酸MP的表面功能化显著影响nHAP吸附,与氧基增强结合.
- 表面复杂化和阴离子-π 相互作用是控制nHAP吸附到PS MPs的主要机制.
- 这些发现为MP对纳米粒子的载体影响提供了关键的见解,为环境风险评估提供了信息.
