自然老化抑制聚苯乙烯微塑料吸附壬基酚的机理

摘要

基于自然老化对微塑料吸附行为的重要影响，选取商用聚苯乙烯(PS)咖啡杯盖为微塑料的来源，利用室外自然过程获取自然老化的微塑料，选择壬基酚(NP)为目标污染物，研究自然老化前后PS微塑料对NP的吸附动力学和热力学特征，并结合扫描电子显微镜、比表面积分析仪、红外光谱和X射线光电子能谱等表征方式研究自然老化对微塑料吸附NP的影响机理.结果表明：伪二级(PSO)动力学模型能较好地拟合PS微塑料吸附NP的动力学过程；Henry模型和Freundlich模型均能较好地拟合PS微塑料对NP的吸附等温线. PS微塑料对NP的吸附机理包括分配作用、范德华力、氢键作用、π-π相互作用和疏水相互作用，老化后的PS和NP间的π-π相互作用和疏水相互作用减弱，从而抑制了NP的吸附.研究结果为准确评估PS微塑料和NP的生态风险提供了理论依据.

关键词

微塑料 / 聚苯乙烯 / 自然老化 / 壬基酚 / 吸附