微塑料表面土霉素的吸附-解吸机制与动力学过程

采用批量平衡实验的方法研究了土霉素(OTC)在聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)两种微塑料表面的吸附-解吸特性,通过扫描电镜(SEM)和傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)探究了吸附机制.结果表明,OTC在两种微塑料表面的吸附量为:PS-纯水PE-纯水PS-海水PE-海水,分别用线性模型、Freundlich模型和Langmuir模型对等温吸附实验数据进行拟合,结果显示Freundlich模型的拟合程度最高,OTC在两种微塑料上的吸附呈现明显的非线性(n=0.25—0.77),吸附位点存在异质性.吸附过程中没有出现新的基团,分子之间的范德华力以及表面微孔填充是OTC吸附的主要机制,微塑料表面存在的褶皱,裂隙等不规则结构提供了OTC吸附位点.微塑料表面OTC吸附动力学是多个过程共同作用的结果,其过程符合准二级动力学模型,吸附速率为0.0037—2.8 g·mg~(-1)·h~(-1),颗粒内扩散可能是主要的反应速率控制步骤.解吸实验结果显示,OTC的累积解吸量为:PS-纯水PE-纯水PS-海水PE-海水,解吸过程符合准二级动力学模型.