凹凸棒石调控羧基化聚苯乙烯纳米塑料迁移的作用机制及环境因子影响研究

《Journal of Contaminant Hydrology》：Influence mechanism of attapulgite on the migration of carboxylated polystyrene nanoplastics and the role of environmental factors

本文系统研究了羧基化聚苯乙烯纳米塑料（CPSNPs）在含凹凸棒石（ATP）的饱和多孔介质中的迁移规律，发现ATP通过其粗糙表面、丰富孔隙和高比表面积显著增强CPSNPs的滞留作用，腐殖酸（HA）和草酸（OA）对迁移行为呈现差异化调控，二价阳离子（Ca2+）比一价阳离子（Na+）具有更强的迁移抑制效应。研究为复杂地质环境中纳米塑料的迁移风险评估提供了理论依据。

　　

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Experimental materials

本研究使用的羧基化聚苯乙烯纳米塑料（CPSNPs）购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。CPSNPs的平均直径为600–1000纳米，悬浮液浓度为2.5重量百分比，相关基础性质见表S1。将CPSNPs悬浮液超声处理40分钟以确保均匀分散，随后制备100毫克/升的CPSNPs储备液。该溶液用超纯水稀释至5毫克/升，并于4摄氏度冷藏备用。实验所用凹凸棒石（ATP）...

Characterization of materials

透射电子显微镜（TEM）分析显示CPSNPs呈球形（图S2a）。其表面的羧基功能化使其能在溶液中良好分散（图S2b）。通过扫描电子显微镜（SEM）观察实验前后ATP的表面形貌，如图1所示。如图所示，ATP呈现块状结构（图1a）。实验前，ATP表面呈现无序的片状结构（图1b）...

Conclusions

本研究探讨了CPSNPs在饱和多孔介质中的迁移行为，以ATP作为代表性天然矿物。结果表明，ATP凭借其粗糙表面、丰富孔隙和高比表面积，通过提供大量吸附位点显著增强了CPSNPs的滞留作用。傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实ATP对CPSNPs的吸附导致其表面羟基吸收增强，但未引起显著的化学结构变化...