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磁场是一种客观存在的特殊形态，可以在物体之间传递磁力。磁场作为一种有效便捷以增强吸附的通用方法正逐渐引起人们的注意，尤其是在污染物浓度较低的情况下。通过调节磁场的类型和参数，可以针对性地来提高吸附容量，吸附速率和吸附的选择性。磁场应用于吸附的研究，目前集中利用磁性进行吸附剂的分离回收，而近年来对使用磁场来提升对污染物的吸附能力尚未见任何综合性的分析总结。本文总结了一系列磁场作用形式，磁场作用的理论知识，并对不同情况下磁场对吸附增强的相关机理进行分析归纳。

图文解析：

磁场的工作方式将决定磁梯度的大小，从而影响磁效应的效果。磁梯度越大，磁场作用越强，磁作用对吸附的现象将越明显。磁场的主要方式有三种，静磁场，旋转磁场，脉冲磁场。针对不同的应用情况来选择适合的磁场作用方式是使用磁场来增强吸附的一大优势，图1是不同形式的磁场的示意图。

吸附过程包括三个步骤，第一阶段称为粒子外部扩散阶段（也称为膜扩散）。第二阶段称为粒子的内部扩散阶段。通过液膜扩散到吸附剂表面的被吸附物向孔深处扩散。第三阶段称为吸附反应阶段。在这一阶段，被吸附物被吸引到孔的内表面。溶液在吸附过程的第一步和第二步中都起着主要作用，通过磁场的作用可以发现，可以加快这两个步骤，从而根本上优化吸附过程。磁场对溶剂的影响概括为下：（1）增强传质；（2）通过共振产生晶核。改变水中矿物质的晶体形式；（3）形成氧水合物，促进氢键网络的形成；（4）改变溶液表面张力，增加水中的氧含量。（5）减少氢键作用；（6）改变水分子的键角，偶极矩，降低水分子的团簇结构；（7）改变液体粘度，降低pH值；（8）加快絮凝并改善悬浮物的沉降。

吸附剂在吸附过程的起到关键作用，磁场对吸附剂的影响归纳如下：（1）增加吸附剂比表面积；（2）更换吸附剂的层厚；（3）改变吸附剂电动势；（4）加强吸附的静电相互作用；（5）使吸附剂产生磁记忆，改善传质；（6）增强吸附剂官能团活性，提升化学反应性。

磁场主要作用于溶液，溶液中包括目标污染物，因此磁场对目标污染物的影响也非常重要。磁场的目标污染物产生的影响总结如下：（1）提升重金属离子的迁移率和顺磁性离子促进传质；（2）改变污染物在吸附剂内部的扩散效率。

使用磁场来增强吸附，对去除各种污染物都具有显着的增强作用。在磁场影响下，污染物可以通过增强物质转移来提高吸附速率所以磁场具有增强水相中各种环境污染物吸附能力的潜力。在磁场的存在下，相同吸附剂对不同污染物的吸附能力具有明显不同的增强程度，显示出磁增强吸附的选择性。这种现象可归因于在磁场存在下吸附剂发生的物理化学变化，例如吸附剂表面上的ζ电位，不同的官能团在磁场的影响下具有不同的反应活性。进一步深入研究中，可以通过调整磁场参数以增强特定目标的吸附。但是磁场作为能量场具有复杂的作用机理迄今为止，仍然存在以下问题，这些挑战挑战了在吸附应用中使用磁场的问题：（1）磁场利用，设备开发和支持的相关标准不够完善；（2）根据实际吸附实验数据，几乎没有对磁场辅助作用机理进行过深入研究;（3）利用磁场控制吸附的选择性的手段暂不完善；（3）存在吸附再生困难，选择性差等的问题。利用磁场改变磁场构型，以有效提高吸附剂的再生并提高选择性，这可能是未来主要研究方向。

文献链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124846