腐殖酸和吐温-80对微米镍铁/多氯联苯体系的传质调控研究

腐殖酸和吐温-80对微米镍铁/多氯联苯体系的传质调控研究
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DOI：
10.16258/j.cnki.1674-5906.2022.07.019
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发表时间：
2022
期刊：
生态环境学报
影响因子：
--
通讯作者：
吴文成
吴文成
中科院分区：
其他
文献类型：
--
作者：
吕贵方;吴颖欣;董长勋;卢阳;周玥;曾文军;吴文成

文献摘要

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多氯联苯(PCBs)向铁基材料表面传输的过程(即传质过程)是铁基材料降解PCBs的关键途径。腐殖酸(HA)和表面活性剂吐温-80(Tween-80)能够通过改变传质过程来影响PCBs的降解而被广泛关注,但关于两者改变传质过程差异性及其机制的报道较少。通过制备微米镍铁(Ni/Fe)颗粒,探究不同质量浓度HA(10、50、100 mg·L~(-1))和Tween-80[1、25、 500倍临界胶束浓度(CMC)]对Ni/Fe降解水溶液中2, 2', 4', 4', 5-五氯联苯(PCB-99)的影响,通过体系中PCB-99、HA和Tween-80的固液分配来解析两者改变传质过程的机制与差异。结果表明,HA和Tween-80均抑制Ni/Fe降解PCB-99,降解过程符合准二级动力学模型,HA或Tween-80的质量浓度越高,抑制作用越显著,PCB-99的降解率越低。其中,HA吸附在Ni/Fe表面形成HA层,覆盖反应位点,阻碍PCB-99和水与Ni/Fe接触,导致留在固相上而未被降解的PCB-99占初始加入量的49.48%。相反,Tween-80主要通过增流和增溶作用影响传质过程,Tween-80吸附在Ni/Fe表面,能够降低界面张力,增加PCB-99的流动性,导致传质效率下降;当液相中的Tween-80质量浓度超过CMC时,PCB-99被困在胶束形成的疏水核中,占PCB-99初始加入量的56.01%,难以接触Ni/Fe。该研究可为持久性有机卤代烃的降解提供科学依据。