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图 1. (a) 原始蒙脱石 (MT)、ZrMT 和两种有机粘土的 FTIR 光谱和 (b) 小角度 XRD 图案。
图 2. (a) 5:3FTCA、(b) 6:2FTS、(c) PFOA 和 (d) PFOS 在 QAG-ZrMT 和 HDTMA-ZrMT 上的吸附等温线。实验在 pH 为 7 时进行，吸附剂负载为 0.25 g/L。虚线表示 Langmuir 模型拟合。
图 3. 在不同阴离子物质（1 mM）存在下，(a) QAG-ZrMT 和 (b) HDTMA-ZrMT 去除 PFAS，以及在不同离子强度（0–100 mM NaCl）下，(c) QAG-ZrMT 和 (d) HDTMA-ZrMT 去除 PFAS。实验在 pH 7 下进行，使用单一 PFAS（1 mg/L），吸附剂负载为 0.25 g/L。
图 4. QAG-ZrMT (0.5 g/L) 去除天然地下水基质中 12 种 PFAS（7 种 PFCA、3 种 PFSA、2 种氟调聚酸）混合物，每种 PFAS 的标称浓度为 0.001 mg/L。
主要发现
本研究，通过有机硅烷改性粘土（QAG-ZrMT）来去除水体中的全氟和多氟烷基物质（PFAS）。作者开发了一种新型的硅化粘土，通过共价键将有机官能团稳定地附着于粘土基质上，与传统的阳离子交换法制备的有机粘土相比，展现了更强的PFAS吸附性能和显著的再生能力。研究表明，QAG-ZrMT在去除较低疏水性的PFAS方面优于传统的阳离子交换法制备的粘土（HDTMA-ZrMT），并且能够在溶剂再生后保持性能稳定，克服了传统材料再生过程中有机功能团流失的问题。此外，QAG-ZrMT在多种水化学条件下均表现出强效的PFAS去除能力，特别适合处理不同类型的PFAS污染水体。本文的创新点在于提出了新型有机硅化粘土材料，其通过稳定的有机官能团共价键附着在粘土上，实现了更高效、可重复使用的PFAS吸附材料，为PFAS污染的外场治理提供了潜在解决方案。
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