Tuning the crosslink structure of cationic hydrogel for enhanced chromium(VI) removal: The covalent and electrostatic co-crosslinked effects and adsorption mechanism

吸附 化学 阳离子聚合 水溶液 共价键 拉曼光谱 核化学 扫描电子显微镜 X射线光电子能谱 无机化学 高分子化学 化学工程 材料科学 有机化学 复合材料 工程类 物理 光学
作者
Shuoxun Dong,Yili Wang,Junyi Li,Daxin Zhang,Yanqin Zhou,Yao Tong
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:394: 124944-124944 被引量:34
标识
DOI:10.1016/j.cej.2020.124944
摘要

Elevated chromium(VI) (Cr(IV)) concentrations in drinking water or ground water can pose a public health concern. In this study, layered double hydroxides-isethionate (LDH-ise) assisted covalent and electrostatic co-crosslinked cationic hydrogel (CH-LDH-ise) was prepared as a potential adsorbent for Cr(VI) removal from aqueous solution. The scanning electron microscopy and X-ray diffraction results indicated that the LDH-ise sheets were exfoliated and crosslinked with the 3-(Acryloylamino) propyltrimethylaminium chloride (APTMACL) polymer chains. The adsorption of Cr(VI) onto the CH-LDH-ise was highly pH-dependent, and the removal efficiency by CH-LDH-ise composites was much higher than the CH (no crosslinker). The adsorption kinetic followed a pseudo-second-order, and reached equilibrium within 2 h. The corresponding maximum Cr(VI) adsorption capacity of CH-LDH-ise was 408.4 mg/g at the equilibrium concentration of 364.4 mg/L. The enhanced adsorption of Cr(VI) was also achieved in the presence of competing anions (including Cl−, NO3−, SO42−, HCO3−, SiO44−, and HA). Moreover, the in situ regeneration/recycle results implied the column adsorption capacity of CH-LDH-ise was 2250 bed volumes as the concentration of Cr(VI) decreased from 2.5 mg/L to 0.1 mg/L (The US drinking water standard for total chromium) at empty bed contact time = 6 min, and slightly decreased in the second recycle. The combination analysis of in situ Fourier transform infrared, in situ Raman, X-ray photoelectron spectra, and electron paramagnetic resonance revealed that the Cr(VI) capture mechanism was dominated by the electrostatic interactions and hydrogen bonding effect - the sources of the –N+(CH3)3 and –NH groups in CH-LDH-ise, respectively.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Perry应助科研通管家采纳,获得60
2秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
鱼雷完成签到,获得积分10
3秒前
廿伊发布了新的文献求助10
5秒前
我是125完成签到,获得积分10
7秒前
依人如梦完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
PDIF-CN2完成签到,获得积分10
13秒前
雪雪完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
Willow完成签到,获得积分10
18秒前
研研研完成签到,获得积分10
19秒前
大橙子发布了新的文献求助10
21秒前
dejiangcj完成签到 ,获得积分10
22秒前
无味完成签到,获得积分10
23秒前
大气的尔蓝完成签到,获得积分10
24秒前
科研通AI5应助普鲁卡因采纳,获得10
25秒前
略略略完成签到 ,获得积分10
27秒前
zqlxueli完成签到 ,获得积分10
31秒前
无语的断缘完成签到,获得积分10
33秒前
hdx完成签到 ,获得积分10
34秒前
健壮的涑完成签到 ,获得积分10
35秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
39秒前
普鲁卡因发布了新的文献求助10
39秒前
高大绝义完成签到,获得积分10
41秒前
43秒前
黄超超发布了新的文献求助10
44秒前
ZEcholy完成签到 ,获得积分20
44秒前
大橙子发布了新的文献求助10
45秒前
小幸运完成签到,获得积分10
47秒前
淡然一德完成签到,获得积分10
50秒前
咖啡豆完成签到 ,获得积分10
51秒前
52秒前
龙猫爱看书完成签到,获得积分10
52秒前
you完成签到,获得积分10
53秒前
黄超超完成签到,获得积分10
55秒前
玄音完成签到,获得积分10
56秒前
天将明完成签到 ,获得积分10
57秒前
咖啡豆发布了新的文献求助10
57秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038128
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575831
关于积分的说明 11373827
捐赠科研通 3305610
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819255
邀请新用户注册赠送积分活动 892655
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022