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pH和Ni^2+对人工纳米氧化硅吸附菲的影响
  • ISSN号:0250-3301
  • 期刊名称:《环境科学》
  • 时间:0
  • 分类:X703.1[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]南开大学环境科学与工程学院,环境污染过程与基准教育部重点实验室,天津300071
  • 相关基金:国家自然科学基余项目(20737002)
中文摘要:

为了揭示菲在人工纳米氧化硅上的吸附行为,采用批量平衡实验对比研究了灼烧前后纳米氧化硅对菲的吸附,考察了pH值和重金属离子(Ni2+)对吸附行为的影响,并应用位点能量分布模型分析了菲吸附行为的变化.结果表明,吸附数据可用Freundlich模型较好地拟合,高温灼烧后纳米氧化硅对菲的吸附增加,lgKF由1.48增加到2.43;吸附的非线性也增加,结合孔分布及表面积变化,说明纳米氧化硅对菲的吸附为孔填充与表面吸附共同作用,内部孔对菲的吸附起主要作用.pH值的变化没有显著改变原始纳米氧化硅对菲的吸附;但是显著影响灼烧后纳米氧化硅对菲的吸附,吸附随着pH值的增加而降低,pH值由4.0增加到8.0,lgKF减少了73.7%.主要因为提高pH值,可明显增加灼烧纳米氧化硅的表面电荷,降低孔的可及性.不同浓度的Ni2+对菲吸附的影响不同,在Ni2+低浓度时(〈5 mmol.L-1),表现为吸附抑制;在Ni2+高浓度时,对低浓度菲(50μg.L-1)表现为促进吸附,对高浓度菲(500μg.L-1)吸附的抑制程度不再增加.这是多个机制共同作用的结果.

英文摘要:

In order to reveal the sorption behavior of phenanthrene(PHE) on engineered nano-silica,batch equilibriums were conducted to study the effects of heating,solution pH,and heavy metal ion(Ni2+) on PHE sorption,and a site energy distribution model was used to analyze the changes of sorption behavior.The results demonstrated that the sorption isotherm of PHE could be fitted well by the Freundlich model.The sorption capacity of the original nano-silica(PNS) was enhanced by heating(heated nano-silica,HNS),with the Freundlich adsorption coefficient(lgKF) increasing from 1.48 to 2.43.The nonlinearity of sorption isotherm increased after heating.The sorption characteristics together with pore distribution and surface area analysis suggested that PHE sorption on nano-silica was a combination of pore-filing and surface sorption,with the microspores and mesopores of nano-silica playing a major role.While changes in solution pH did not show a significant effect on the sorption of PHE on PNS,the sorption of PHE on HNS decreased significantly with increasing pH,with lgKF reducing by 73.7% when pH increased from 4.0 to pH 8.0.The pH caused differences in sorption capacity could be mainly explained by zeta potentials of nanoparticles.High pH enhanced the charge of nanoparticles,and reduced the pore accessibility.The effect of Ni2+ on PHE sorption on HNS varied with its concentration.At low concentration(〈5 mmol·L-1),Ni2+suppressed PHE sorption,while at a higher concentration,Ni2+ enhanced the sorption of PHE at a lower concentration(50 μg·L-1),and the inhibition on the sorption of PHE at a higher concentration(500 μg·L-1) did not increase further.This complex pattern was a result of concurrence of multiple processes.

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期刊信息
  • 《环境科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院生态环境研究中心
  • 主编:赵进才
  • 地址:北京市2871信箱(海淀区双清路18号)
  • 邮编:100085
  • 邮箱:hjkx@rcees.ac.cn
  • 电话:010-62941102 62849343
  • 国际标准刊号:ISSN:0250-3301
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1895/X
  • 邮发代号:2-821
  • 获奖情况:
  • 在全国第一届和第二届优秀科技期刊评比中分别荣获...,二次荣获中国科学院优秀期刊评比一等奖,荣获中国期刊方阵双奖期刊荣誉
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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