有機聚合物在環(huán)境中對有機小分子污染物的吸附是受吸附劑和吸附質(zhì)以及環(huán)境的各因素共同作用的結(jié)果,主要包括有機污染物的疏水性、微孔過濾膜聚合物的性質(zhì)、溶液性質(zhì)(pH、鹽離子濃度和有機質(zhì)含量)等。
在疏水性相互作用下,有機污染物的疏水性大意味著它越容易被疏水聚合物吸附。
聚合物的性質(zhì)(疏水性、表面官能團、結(jié)晶度和比表面積等)能明顯影響微孔過濾膜對有機污染物的吸附。研究表明,聚合物的結(jié)晶度與吸附量有明顯的關(guān)系。通常由于聚合物的非結(jié)晶區(qū)的分子處于相對無序排列且可以隨意移動狀態(tài),可以吸附更多的有機污染物分子。
聚合物根據(jù)其結(jié)晶度占比的多少分為結(jié)晶態(tài)、半結(jié)晶態(tài)和無定形聚合物。通過比較17β-雌二醇在不同結(jié)晶度的幾種微塑料(PE、PP、Nylon、PC、PS和PVC)上的吸附量,發(fā)現(xiàn)17B-雌二醇在結(jié)晶度高的幾種微塑料(PE、PP和Nylon)上吸附值更高。微孔過濾膜的高表面積和其多孔結(jié)構(gòu)也可能為有機污染物提供更多的吸附位點。如楊等通過結(jié)合已有的大量研究報告,發(fā)現(xiàn)一些有機物(例如菲)的吸附量與碳納米材料的比表面積之間存在很強的線性關(guān)系
自然環(huán)境中的條件(如pH、鹽離子濃度、有機質(zhì)含量)對聚合物的吸附存在影響。
據(jù)了解,溶劑pH值的不同可能導(dǎo)致離子化合物的離解程度的差異并影響其與聚合物表面電荷的相互作用,進而影響聚合物對化合物的吸附。
鹽離子濃度則可以通過改變聚合物表面的疏水性,通過疏水相互作用的變化影響疏水性化合物的吸附,Nan等發(fā)現(xiàn)提高溶液中鹽離子濃度能增加嘧菌酯和啶氧菌酯在PS和PE聚合物上的吸附力。在自然環(huán)境中,有機質(zhì)是水中的一個重要成分,可能會影響有機污染物的吸附行為。
有機質(zhì)的存在能明顯影響聚合物的吸附量;不同的有機質(zhì)對吸附影響的結(jié)果也不一樣。Nelson等發(fā)現(xiàn)萘丙酰草胺[2-(a-萘氧基)-N,N-二乙基丙酰胺]可以與溶劑中溶解的有機物形成可溶性絡(luò)合物,從而影響吸附結(jié)果。