有机聚合物在环境中对有机小分子污染物的吸附是受吸附剂和吸附质以及环境的各因素共同作用的结果,主要包括有机污染物的疏水性、微孔过滤膜聚合物的性质、溶液性质(pH、盐离子浓度和有机质含量)等。
在疏水性相互作用下,有机污染物的疏水性大意味着它越容易被疏水聚合物吸附。
聚合物的性质(疏水性、表面官能团、结晶度和比表面积等)能明显影响微孔过滤膜对有机污染物的吸附。研究表明,聚合物的结晶度与吸附量有明显的关系。通常由于聚合物的非结晶区的分子处于相对无序排列且可以随意移动状态,可以吸附更多的有机污染物分子。
聚合物根据其结晶度占比的多少分为结晶态、半结晶态和无定形聚合物。通过比较17β-雌二醇在不同结晶度的几种微塑料(PE、PP、Nylon、PC、PS和PVC)上的吸附量,发现17B-雌二醇在结晶度高的几种微塑料(PE、PP和Nylon)上吸附值更高。微孔过滤膜的高表面积和其多孔结构也可能为有机污染物提供更多的吸附位点。如杨等通过结合已有的大量研究报告,发现一些有机物(例如菲)的吸附量与碳纳米材料的比表面积之间存在很强的线性关系
自然环境中的条件(如pH、盐离子浓度、有机质含量)对聚合物的吸附存在影响。
据了解,溶剂pH值的不同可能导致离子化合物的离解程度的差异并影响其与聚合物表面电荷的相互作用,进而影响聚合物对化合物的吸附。
盐离子浓度则可以通过改变聚合物表面的疏水性,通过疏水相互作用的变化影响疏水性化合物的吸附,Nan等发现提高溶液中盐离子浓度能增加嘧菌酯和啶氧菌酯在PS和PE聚合物上的吸附力。在自然环境中,有机质是水中的一个重要成分,可能会影响有机污染物的吸附行为。
有机质的存在能明显影响聚合物的吸附量;不同的有机质对吸附影响的结果也不一样。Nelson等发现萘丙酰草胺[2-(a-萘氧基)-N,N-二乙基丙酰胺]可以与溶剂中溶解的有机物形成可溶性络合物,从而影响吸附结果。