氧化石墨烯吸附水体中酚类有机污染物的分子动力学模拟

作者：赵超锋; 金佳人; 霍英忠; 孙陆; 艾玥洁^*

来源：无机材料学报, 2020, 35(03): 277-285.

• 酚类有机污染物
• 氧化石墨烯
• 竞争吸附
• 分子动力学模拟

研究采用分子动力学模拟(Moleculardynamicssimulation,MD)的方法,以苯酚、α-萘酚和4-辛基酚为代表,研究了酚类有机污染物(Phenolic Organic Pollutants, POPs)在氧化石墨烯(Graphene Oxide, GO)上单独和竞争吸附过程。通过自由能计算得到三种POPs在GO表面的吸附能分别为:4-辛基酚(41.34kJ/mol)>α-萘酚(33.23kJ/mol)>苯酚(19.31 kJ/mol)。吸附过程中的主要作用力为POPs的疏水作用,而分子团簇、范德华相互作用、静电相互作用以及氢键等在一定程度上增加了GO对POPs的吸附能力。在混合体系中, POPs之间存在明显的竞争吸附现象,吸附过程包含了直接吸附和形成分子团簇的间接性吸附两个过程。本研究结果为含POPs水体的治理以及GO材料的设计和筛选提供了一定的理论依据。

• 单位
  华北电力大学; 南开大学; 环境科学与工程学院