气泡对含碳材料吸附全氟辛烷磺酸盐的影响

摘要

近年来,全氟化合物(PFCs)因其在全球水体中的广泛分布和潜在毒性引起了人们的广泛关注,其中全氟辛烷磺酸盐(PFOS)是最典型的一类PFCs.吸附是PFOS主要的去除方法,其中疏水作用被认为是PFOS在许多疏水吸附剂上吸附的主要吸附机理,但这与PFOS全氟链的疏油性相矛盾.另一方面,疏水材料表面存在的纳米气泡是一个新的研究热点,纳米气泡的存在影响了界面性质,从而也会影响物质在其表面的吸附,气泡同样可能影响PFOS在疏水材料表面的吸附.通过改变材料表面气泡的存在量，观测其对PFOS在材料表面吸附的影响，有助于阐明PFOS不同于普通碳氢化合物的吸附机理，对研究其去除以及在自然界中的迁移、转化、归趋都具有重要意义。研究表明，气泡在含碳材料吸附PFOS过程中发挥了重要作用，PFOS的全氟链伸入气泡内部，离子端覆盖于气泡外部，从而富集在气泡表面。在最佳脱气实验下，PFOS去除率的下降超过了70%。脱气通过减少气泡，降低了PFOS可分布的气液界面面积，从而减少了对于PFOS的吸附。