磁铁矿负载生物炭强化截留老化微塑料的性能和机制研究

来源：中国环境科学杂志2026年第1期北京时间：

作者：唐宇琛, 熊村, 罗长健, 邱宇平

单位：同济大学环境科学与工程学院, 水污染控制与资源绿色循环全国重点实验室, 上海 200092

摘要：本研究通过调控相同铁炭质量比,采用共沉淀法制备了四种铁(氢)氧化物负载型生物炭,对比了其对水体中老化微塑料的截留效率.研究发现,铁(氢)氧化物(水铁矿、针铁矿、赤铁矿和磁铁矿)负载强化了静电吸引作用,提升了生物炭截留微塑料的能力.其中,磁铁矿负载生物炭的吸附去除最优(>90%),最大吸附量为25.02mg/g,较原始生物炭提升5.53倍,这可能与其铁氧化物负载量最高(4.15wt%)有关.吸附过程遵循Langmuir单层吸附模型与准一级动力学规律.在不同离子强度、阳离子价态和pH值影响下,磁铁矿负载生物炭的截留率均大于95%,且在多床体积截留与实际水体测试中依然保持了90%以上的截留率.磁铁矿负载生物炭经碱洗再生循环后,截留能力依然维持稳定,表明其具有良好的重复利用性.

关键词：老化微塑料,磁铁矿负载生物炭,物理截留

基金资助：国家自然科学基金资助项目(22176148)