甲基色染料在水生环境中对环境老化的聚乙烯,聚乙烯四甲酸盐和聚烯微塑料的吸附和脱离

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 微塑料 (MP) 是水生生态系统中发现的持续性环境污染物.
• 无离子染料,如甲基色 (MO),是工业废水中常见的污染物.
• 了解MP和染料之间的相互作用对于评估环境风险至关重要.

研究的目的:

• 研究甲基色 (MO) 吸附在环境老化的聚乙烯 (PE),聚乙烯二甲 (PET) 和聚烯 (PS) 微塑料上的情况.
• 为了描述吸附动力学,等热量,以及这些MPs对MO去除的最佳条件.
• 评估诸如盐和酸等环境因素对MO吸附和脱附的影响.

主要方法:

• 使用富里埃变换红外光谱 (FTIR) 和扫描电子显微镜 (SEM) 进行老年MP的表征.
• 吸附实验以确定动力学 (伪二阶) 和等温模型 (Langmuir, Freundlich).
• 响应表面方法 (RSM) 以优化MO去除条件 (pH,度,MP剂量).

主要成果:

• 在pH 7.0下,MO的吸附能力为2.86 mg/g (PE),3.64 mg/g (PET) 和3.81 mg/g (PS).
• 吸附遵循伪二阶动力学,并配备了兰迈尔/弗朗德利希等温体,表明化学吸附,结合和水友相互作用.
• 最佳的去除条件是pH2,27.5 mg/L MO和15.0 g/L MPs,达到23.41% (PE),22.8% (PET) 和22.64% (PS) 的去除.
• 盐和酸在吸附点上与MO竞争.
• 在淡水 (16-30%) 中,MO的脱吸率高于海水 (12-19%).

结论:

• 环境老化的PE,PET和PSMP具有显著的吸附甲基色的能力.
• 这些MP可以作为从废水到淡水和海洋环境的甲基色运输的载体.
• 这些发现凸显了水生系统中微塑料染料相互作用带来的潜在环境风险.