疏水改性聚氨酯修复邻苯二甲酸二丁酯污染土壤

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邻苯二甲酸二丁酯是一种具有内分泌干扰作用的疏水性有机污染物,其引起的污染问题迫切需要一种有效的方式将其解决。  本文通过多巴胺聚合的方法将三种纳米颗粒负载到聚氨酯海绵的表面,同时涂覆正十二烷基硫醇以降低表面能,制得疏水性良好的材料。选用邻苯二甲酸二丁酯作为目标污染物,在水体与土壤体系中进行吸附修复实验。主要研究结果如下:  (1)在水体中,改性材料对邻苯二甲酸二丁酯具有良好的吸附效果,性材料的最大吸附量可以达到约22mg/g,使用正己烷可以回收材料多次使用,并且受pH、盐度等的影响较小,吸附动力学符合伪二级动力学方程,等温线则更好地用Freundlich模型进行解释。纳米颗粒作为对比进行相关的实验,结果表明,纳米颗粒对邻苯二甲酸二丁酯的吸附效果远大于改性材料的吸附效果,其最大吸附量可以达到约220mg/g,从而可以反映出改性材料对邻苯二甲酸二丁酯的吸附性能很大程度上是由负载的纳米颗粒决定的。  (2)土壤矿物—高岭土、伊利土、蒙脱土与石英砂体系作为土壤体系的简化用于修复实验研究,改性材料对以上四种土壤矿物中的邻苯二甲酸二丁酯均具有良好的修复效果,去除率均能达到80%左右。β-环糊精的使用大大提高了修复的效率。  (3)实验选用棉田土、黑土、黄土与红土四种具有代表性的土壤进行改性材料对邻苯二甲酸二丁酯污染修复实验的研究,并且对不同粒径的颗粒—沙粒、粉粒、黏粒进行实验。结果表明:疏水改性聚氨酯海绵对四种土壤中的邻苯二甲酸二丁酯均具有良好的修复效果,修复率在60-85%之间,随着修复材料的使用量增加,邻苯二甲酸二丁酯的修复效率也随之提高。β-环糊精的使用提高了邻苯二甲酸二丁酯的修复效果。改性材料对不同粒径组分中的邻苯二甲酸二丁酯均具有良好的修复效果,修复率均高于70%,其中粉粒组分对于邻苯二甲酸二丁酯的空持量最大,改性材料对土壤中邻苯二甲酸二丁酯的修复也主要是对于这部分。  以上说明,本实验疏水改性的聚氨酯海绵材料对于水体、土壤中的邻苯二甲酸二丁酯均具有良好的修复效果,在环境中的邻苯二甲酸二丁酯污染修复展现出巨大的潜力。
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