理化性质和结构介导下碳基材料吸附有机污染物的研究进展

摘要

有机污染物伴随着工农业生产活动大量进入环境，大多数有机污染物可吸附于天然或人工碳基材料上，除了表观的非理想吸附行为以外，在环境影响因素的复杂影响下还存在多种吸附机制共存等问题，多年来一直是环境领域研究的热点.将理论计算与实验研究结合可以高效地探究碳基材料的结构对其吸附有机污染物的影响并从微观角度解释吸附机制.通过理论计算对碳基颗粒物的二维平面、三维孔道和基体进行描述，为理解碳基材料吸附有机污染物的过程及作用机制提供更全面的信息.本文从碳基材料的理化性质和结构两大角度出发，总结了天然及人工碳基材料吸附有机污染物的机制及过程，具体阐述了碳基材料的理化性质(元素组成、官能团种类、pH值及表面电荷性质)对其吸附有机污染物的影响，重点对比分析了二维(重点关注碳基材料平面结构)和三维结构(重点关注碳基材料内部孔隙结构及团聚体)介导下碳基材料吸附有机污染物的机制及过程，最后对如何更加准确描述碳基材料吸附有机污染物的过程作了展望，旨在为充分理解有机污染物的环境行为和推进碳基材料的实际工程应用提供理论基础.

关键词

碳基材料 / 有机污染物 / 相互作用 / 吸附机制