电离子纳米粒子网络 (CNN) 具有非常高效,同时吸附微塑料和PFAS
Shayesteh Tafazoli1, Dylan B Shuster1, Ali Shahrokhinia1,2
1Department of Chemistry, University of Massachusetts Lowell, Lowell, Massachusetts 01854, United States.
ACS applied materials & interfaces
|February 10, 2025
概括
新的阴离子纳米粒子网络 (CNN) 能够有效地同时从水中去除微/纳米塑料 (MP/NP) 和和多基物质 (PFAS). 这些新材料显示出高的去除能力和适用于海水等复杂的水矩阵.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 微/纳米塑料 (MP/NP) 和和多基物质 (PFAS) 是普遍存在的持续性有机污染物,在水道中积累.
- 使用吸附剂材料同时去除MP/NP和PFAS是一个尚未探索的领域.
研究的目的:
- 开发和评估基于聚合物的阴离子纳米粒子网络 (CNN),用于从水溶液中同时去除阳离子MP/NP和PFAS.
- 系统地研究表面电荷密度,聚合物分子量和纳米粒子大小对去除效率的影响.
主要方法:
- 通过聚合诱导自我组装 (PISA),光固化和四级盐形成合成CNN.
- 使用异热模型 (Langmuir, Freundlich) 进行CNN的表征和对其吸附性能的评估.
- 在各种水矩阵 (海水) 和不同的pH值中测试去除效率.
主要成果:
- 性能最好的CNN材料实现了创纪录的MP去除能力 (Qmax = 1865 mg/g,KF = 58.0).
- CNNs在海水等复杂介质中以及在各种pH值范围内展示了有效的MP/NP去除.
- 在高容量 (Qmax (MP) = 478.4 mg/g,Qmax (PFOA) = 134.6 mg/g) 的情况下,可以同时去除MPs和 perfluorooctanoic acid (PFOA).
结论:
- CNNs是高效的吸收材料,可以同时去除MP/NP和PFAS.
- 开发的CNN为水资源整治提供了有前途的解决方案,因为它们的高容量,多功能性和双重使用能力.
