不同來源腐植酸對二氧化鈦納米顆粒的聚凝行為的影響

張 華 趙天慧 方夢園 趙曉麗 湯 智

為探討不同來源腐植酸對二氧化鈦納米顆粒（TiO2NPs）在水體環境中懸浮/沉降行為的影響，考察了不同溶液pH 條件下，兩種不同來源腐植酸（風化褐煤腐植酸，HAL；河水腐植酸HAS）在TiO2NPs 表面的吸附。結果表明：腐植酸在TiO2NPs 表面的吸附符合Langmuir 和Freundlich吸附等溫線模型，吸附量隨pH 的上升呈下降趨勢，在溶液pH=3.0 條件下，HAL 和HAS 的吸附量分別為99.01 mg/L 和63.46 mg/L。兩種腐植酸在TiO2NPs 上的吸附動力學均滿足二級動力學方程，HAL 的初始吸附速率高于HAS；研究了pH、腐植酸對TiO2NPs 在溶液中的懸浮/沉降行為的影響，結果顯示溶液pH 越接近等電點TiO2NPs 越容易沉降，而HAL 由于吸附量更大，其對TiO2NPs 的懸浮性能影響更加顯著；傅里葉紅外光譜和X 射線光電子能譜研究結果表明，腐植酸中的芳香族和羧酸能夠與TiO2NPs 表面的羥基相互作用。因此，在含有不同組分的腐植酸的水體中，TiO2NPs 的環境行為存在一定的差異性，其對水生生態系統的潛在影響不容忽視。