自19世纪50年代以来✿◈★,塑料制品因其独特的属性在全球广泛使用夕树舞子壹定发(中国区)官方网站壹定发官网入口✿◈★,✿◈★,✿◈★。其降解产生的纳米塑料(NPs)已成为一个重大污染问题并威胁人类健康✿◈★。开发高效去除NPs的水处理技术势在必行✿◈★。然而传统混凝工艺去除NPs效果并不理想✿◈★。因此✿◈★,亟需新方法来提高混凝去除NPs的效率✿◈★。本研究中✿◈★,作者摒弃了传统通过改变混凝剂类型来提升NPs去除的思路壹定发官网✿◈★!✿◈★,选择通过调控絮体的纳米晶体结构来克服传统混凝的局限性✿◈★。使用过碳酸钠和Fe(II)混凝剂来实现原位氧化混凝✿◈★,使絮体中的氢氧化铁纳米颗粒经电子转移机制变为高效去除NPs的柔性纤铁矿纳米网夕树舞子edf588壹定发壹定发✿◈★!✿◈★。
实验结果表明原位氧化混凝工艺显著提高了混凝速率与NP去除效率✿◈★。该方法兼具Fe(II)的电荷中和能力和Fe(III)的快速沉淀优势✿◈★,形成结构稳定✿◈★、可再生的絮体✿◈★,且对天然有机物夕树舞子✿◈★、水动力扰动和pH变化表现出更强适应性✿◈★,展现出良好的环境应用潜力edf588壹定发✿◈★。
结构表征说明传统Fe(III)混凝剂只能形成细小的水铁矿颗粒并简单附着在NP单体表面✿◈★,而Fe(II)混凝剂形成的片状纳米纤铁矿则包裹NP单体✿◈★,实现完全的表面改性edf588壹定发壹定发游戏最新网站✿◈★,✿◈★。适量的SPC氧化剂能够在加速Fe(II)混凝的同时保留这种结构✿◈★,进一步强化了纳米网捕效应✿◈★。
分子动力学结果说明与传统Fe(III)混凝形成的水铁矿结构相比夕树舞子✿◈★,该方法形成的纤铁矿纳米网表面与NPs的结合力更强✿◈★,能够在更近的距离产生势垒壹定发官方✿◈★,✿◈★,且被氧化的NP分子能够与其表面的第一壳层配位形成更稳定的构型✿◈★。
本研究提出了一种通过改变絮体纳米结构来优化混凝的思路✿◈★。通过电子转移机制生成的柔性纤铁矿纳米网被用来包裹NP单体实现高效去除✿◈★。原位氧化则加速水解✿◈★,实现纳米结构从非柔性到柔性的转变夕树舞子夕树舞子edf588壹定发edf588壹定发✿◈★,并改变了NPs的表面基团来提高混凝性能壹定发游戏娱乐平台网址✿◈★。✿◈★。利用矿物形成机制来控制絮凝物中纳米颗粒的形貌edf588壹定发✿◈★,为混凝处理新兴污染物提供了一种有效方法✿◈★。这一概念为混凝的未来发展提供了一个有希望的方向✿◈★,对环境修复和新兴污染物的全球管理具有重要意义夕树舞子✿◈★。
该论文的第一作者为硕博生杨并乾✿◈★,通讯作者为俞文正研究员和美国莱斯大学Menachem Elimelech教授✿◈★。合作作者包括博士毕业生田隆✿◈★、博士生周鹏夕树舞子✿◈★,英国曼彻斯特大学助理教授Peyman Babakhani博士✿◈★,英国伦敦大学学院John Gregory教授edf588壹定发✿◈★,英国帝国理工学院Nigel Graham教授edf588壹定发✿◈★。
(原标题✿◈★:环境水质学重点实验室俞文正研究组NC✿◈★:利用纳米网捕效应的铁混凝法有效去除纳米塑料)