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由于纳米颗粒具有很小的粒径和较大的比表面积,使得这些材料在各领域都有广泛的应用。工程纳米颗粒在土壤与水体修复中已有较多应用,然而当这些工程纳米颗粒进入环境中后会对微生物、植物、动物甚至人体造成毒害作用,因此,研究人员开始将目光转移到天然纳米颗粒。土壤天然纳米颗粒的产生伴随着地球和人类演化的整个过程,与其所处环境更为兼容,这些纳米颗粒可能具有与工程纳米颗粒相似的特性,但是环境风险更小。本研究以胡敏酸包被的纳米赤铁矿为对象,开展了对典型有机污染物五氯酚(PCP)和菲(PHE)的吸附试验,比较了不同胡敏酸种类、胡敏酸包被量以及pH条件对吸附的影响,获得主要结果如下:(1)纳米赤铁矿经胡敏酸包被后,其对PCP和PHE的吸附能力有1-2个数量级的提高。吸附能力与有机污染物的极性有关,对极性较低的PHE的吸附分配系数要明显高于极性高的PCP。通过傅里叶红外光谱、13C核磁共振、元素分析等研究手段发现,胡敏酸包被可以提高纳米赤铁矿表面的疏水性,并且引入较多的有机官能基团,为吸附提供了更多的作用方式。(2)胡敏酸-赤铁矿复合纳米颗粒对PCP和PHE的吸附能力随着胡敏酸包被量的增加而增强。在胡敏酸包被比例相同的情况下,HApeat(Peat Humic acid)包被的纳米赤铁矿对污染物的吸附分配系数高于HAsoii(Soil humic aicid)包被的。比较有机碳标准化分配系数Koc发现,吸附在纳米赤铁矿表面的胡敏酸对PCP和PHE的KOC要高于原胡敏酸,说明纳米赤铁矿会选择性吸附胡敏酸中的某些组分,从而造成胡敏酸的分级作用。胡敏酸的构象改变造成高包被量的胡敏酸-赤铁矿复合纳米颗粒的Koc要低于低包被量的复合纳米颗粒。(3)溶液pH由2到12的变化过程中,胡敏酸-赤铁矿复合纳米颗粒对PCP和PHE的吸附能力都明显降低,尤其是对PCP。疏水作用、氢键作用、静电作用、胡敏酸构象和污染物离解等可能存在机制共同造成在低pH条件下,对PCP和PHE的吸附能力最强,而在高pH条件,吸附能力最弱。低pH下增强的疏水作用、氢键作用等可以弥补颗粒团聚导致的吸附位点的减少。总的来说,胡敏酸的性质变化主导着吸附的整个过程。