老化微塑料对Hg(Ⅱ)的吸附解吸行为及机理研究

近年来研究者一直关注老化微塑料与常见重金属如镉、铬、铅等的相互作用,而它与高毒性Hg(Ⅱ)相互作用机制并未清晰。该研究以聚苯乙烯(PS)为目标塑料,利用臭氧对PS进行老化,利用批量吸附实验结合SEM、FT-IR、Zeta电位、接触角等表征手段,探究PS老化前后对Hg(Ⅱ)的吸附-解吸行为及机制。结果表明,臭氧老化后的PS(简称PS-O₃)表面粗糙度增加,出现新的官能团羰基,接触角从127.2°降至72.8°,亲水性明显增强。PS-O₃与Hg(Ⅱ)的吸附行为符合准二级动力学、Langmuir等温模型,提示以单层的化学反应为主,理论最大吸附量为15.78 mg/g,高于原始PS的7倍,这主要归功于静电吸引、含氧官能团与汞的络合作用。此外,老化PS在胃液环境下解吸率(约 54%)约是纯水条件的 60 倍,约是原始塑料的 10 倍;与 0.04% HCl、海水介质中的类似,高解吸量可分别追溯于胃蛋白酶对Hg(Ⅱ)的高亲和力、酸中大量的H⁺、海水中阳离子的竞争作用;此结果揭示了老化后的微塑料可富集水中Hg(Ⅱ),在酸性、高盐环境中...