改性膨润土对水中全氟辛酸的吸附性能研究

丁倩云，孙建强，洪雷

(兰州交通大学 环境与市政工程学院，甘肃 兰州 730070)

全氟辛酸(PFOA)是一种代表性的全氟烷基酸类化合物(PFAAs)，具有疏水疏油性、难降解性及毒性，可在大多数水体中检出[1-4]。传统水处理技术不能将其有效去除，吸附法作为一种高效且操作便捷的处理方式被广泛用于水中PFAAs的去除研究[5]。膨润土(BENT)是具有较强离子交换和吸附能力的亲水性矿物材料，常作为吸附剂使用。利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性BENT，可使其转为疏水性的同时，层间距增大，有利于吸附水中的低溶解性有机污染物[6-7]，CTAB-BENT吸附水中PFOA的机理和性能研究较少。

本研究以CTAB-BENT为吸附剂，从吸附热力学和动力学角度探讨了PFOA在CTAB-BENT上的吸附机理，并考察了溶液pH值的影响。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

膨润土(BENT，钠基)，购自甘肃白银；全氟辛酸 (PFOA，纯度≥96%)，购自SIGMA-ALDRICH公司；十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚合硫酸铁(PFS)均为分析纯；甲醇，色谱纯；去离子水。

Waters Alliance型高效液相色谱-质谱联用仪；HC-C18液相色谱柱 (5 μm，250 mm×4.6 mm)；SHA-82A恒温振荡器；WD900L23-2家用微波炉。

1.2 CTAB-BENT的制备

将一定质量的CTAB与聚合硫酸铁溶液混合，搅拌30 min。加入预处理的钠基膨润土，于80 ℃的微波反应器中反应一段时间，以进行有机改性。所得溶液静止，并离心分离，用去离子水洗涤材料至废液中溴离子不得检出。于105 ℃烘干。研磨为 100目，即为吸附用有机改性膨润土CTAB-BENT。

1.3 吸附实验

以250 mL的聚丙烯锥形瓶作为反应容器，加入20 mg的CTAB-BENT和100 mL含不同浓度PFOA的水样，进行静态吸附实验。使用0.1 mol/L盐酸和0.1 mol/L氢氧化钠调节溶液的pH值。经 0.2 μm 的玻璃纤维膜过滤后，用高效液相色谱-质谱联用仪测定水样中PFOA含量。……