在gatifloxacin上表面功能化聚烯纳米塑料的吸附行为和量子化学分析
Jie Yang1,2, Wei Ji1,2, Yanan Li3,4
1College of Civil Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan, 030024, China.
Environmental science and pollution research international
|October 31, 2024
概括
修改过的聚乙烯纳米塑料有效地吸附了gatifloxacin,而氨基基修改过的PS显示了最高的容量. 这项研究有助于了解环境中的抗生素和塑料相互作用.
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:
- 抗生素污染构成了全球健康风险.
- 纳米塑料是新兴的环境污染物,人们对相互作用的了解很少.
- 聚乙烯纳米塑料 (PSNPs) 是普遍存在的,并且可以与污染物相互作用.
研究的目的:
- 通过不同类型的聚乙烯纳米塑料 (PSNPs) 调查gatifloxacin (GAT) 的吸附.
- 阐明吸附机制和影响因素.
- 提供对环境命运和抗生素和纳米塑料的去除的见解.
主要方法:
- 研究了GAT在400nm聚乙烯 (PS),氨基基基改性PS (PS-NH2) 和碳素基改性PS (PS-COOH) 上的吸附.
- 评估了吸附动力学,热力学和影响因素 (NaCl,酸,金属离子).
- 使用理论计算来确定相互作用机制 (例如,π-π,静电,VDW).
主要成果:
- 吸附能力按照以下顺序进行:PS-NH2 > PS-COOH > PS.
- 吸附涉及物理和化学机制,由粒子内部和外部扩散控制.
- 吸附是异质的,自发的,由驱动,受到NaCl,酸,Cu2+和Zn2+的抑制.
- 理论分析揭示了主要的相互作用,包括静电,键和范德瓦尔斯力.
结论:
- 表面修饰显著增强了gatifloxacin的PSNP吸附.
- 了解吸附机制对于预测抗生素-纳米塑料相互作用至关重要.
- 这些发现支持理论框架,用于协同去除抗生素和纳米塑料.
