中国环境科学

作者：徐天缘, 张帆, 魏鑫鹏, 王智玉, 邢耀文, 桂夏辉

单位：1. 中国矿业大学资源与地球科学学院, 江苏 徐州 221116;2. 中国矿业大学, 炼焦煤资源绿色开发全国重点实验室, 江苏 徐州 221116;3. 中国矿业大学, 国家煤加工与洁净化工程技术研究中心, 江苏 徐州 221116

关键词：焦粉,多环芳烃,吸附,π-πEDA相互作用

基金：国家自然科学基金资助项目(22176212)

采用炼焦副产物焦粉(CP)作吸附剂,以不同官能团取代的多环芳烃(PAHs)萘、萘酚和萘甲酸为目标污染物,通过探讨其对PAHs的吸附性能和吸附机理,评估其作为吸附剂去除废水中PAHs的应用前景.吸附性能测试结果表明,CP在120min内吸附萘、萘酚和萘甲酸的效率达97.4%、86.6%和76.8%,其准二级动力学吸附速率常数分别为0.680g/(mg·min)、0.532g/(mg·min)和0.183g/(mg·min).焦粉对萘的饱和吸附量最高,达到了23.8mg/g,其次为萘酚(8.04mg/g)和萘甲酸(3.94mg/g).CP吸附萘和萘酚受pH值影响较小,而萘甲酸的吸附效果在酸性环境下优于碱性和中性条件.FTIR、XPS、DRUV-Vis光谱及DFT分析显示,CP对萘的吸附为多层吸附,主要受疏水效应、范德华力和π-π电子供体-受体(EDA)作用的驱动;而对萘酚和萘甲酸则为单层化学吸附,归因于强π供体与CP表面极化区的π-πEDA作用.萘酚的酚羟基亲水性降低了其饱和吸附量,而萘甲酸与焦粉间的静电斥力削弱了π-πEDA作用,导致其吸附效果略低.

来源：2025年第5期

《中国环境科学》期刊编辑部

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