不同来源腐植酸对二氧化钛纳米颗粒的聚凝行为的影响

张 华 赵天慧 方梦园 赵晓丽 汤 智

为探讨不同来源腐植酸对二氧化钛纳米颗粒（TiO2NPs）在水体环境中悬浮/沉降行为的影响，考察了不同溶液pH 条件下，两种不同来源腐植酸（风化褐煤腐植酸，HAL；河水腐植酸HAS）在TiO2NPs 表面的吸附。结果表明：腐植酸在TiO2NPs 表面的吸附符合Langmuir 和Freundlich吸附等温线模型，吸附量随pH 的上升呈下降趋势，在溶液pH=3.0 条件下，HAL 和HAS 的吸附量分别为99.01 mg/L 和63.46 mg/L。两种腐植酸在TiO2NPs 上的吸附动力学均满足二级动力学方程，HAL 的初始吸附速率高于HAS；研究了pH、腐植酸对TiO2NPs 在溶液中的悬浮/沉降行为的影响，结果显示溶液pH 越接近等电点TiO2NPs 越容易沉降，而HAL 由于吸附量更大，其对TiO2NPs 的悬浮性能影响更加显著；傅里叶红外光谱和X 射线光电子能谱研究结果表明，腐植酸中的芳香族和羧酸能够与TiO2NPs 表面的羟基相互作用。因此，在含有不同组分的腐植酸的水体中，TiO2NPs 的环境行为存在一定的差异性，其对水生生态系统的潜在影响不容忽视。