Effective adsorption of doxorubicin hydrochloride on zirconium metal-organic framework: Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies

化学 吸附 弗伦德利希方程 朗缪尔 吸热过程 金属有机骨架 水溶液 朗缪尔吸附模型 解吸 化学吸附 无机化学 物理化学
作者
Gamil A.A. Al‐Hazmi,Khlood S. Abou‐Melha,Mohamed G. El‐Desouky,A.A. El-Bindary
出处
期刊:Journal of Molecular Structure [Elsevier BV]
卷期号:1258: 132679-132679 被引量:114
标识
DOI:10.1016/j.molstruc.2022.132679
摘要

Zirconium metal organic framework (Zr-MOF) has been synthesized by hydrothermal method and various spectroscopic methods were used to characterize the samples. The adsorption of doxorubicin (DOX) onto Zr-MOF was studied. The effects of starting DOX concentration, contact time, solution pH, and temperature in an aqueous system in a batch mode were examined. Scanning electron microscopy (SEM) was used to determine surface properties of Zr-MOF. Nitrogen adsorption/desorption tests at 77 K revealed the surface area and pore volume of Zr-MOF to be 1498 m2/g and 0.957 cm3/g, respectively. The adsorption efficiency of Zr-MOF for DOX was at pH 6 than in alkaline solution, according to the results of the experiments. To characterize the equilibrium isotherms and estimate the isotherm values, the Langmuir, Freundlich, Temkin, and Dubinin-Radushkevich adsorption systems were used. The activation energy of adsorption was also determined to be 13.27 kJ/mol, showing that the adsorption mechanism involves chemisorption. The kinetic data were described using the pseudo-first-order, pseudo-second-order, intra-particle diffusion, and Elovich model. The pseudo-second-order kinetic data fit the dynamic data nicely. Isotherms include things like ΔGo, ΔHo and ΔSo The adsorption mechanism was computed and determined to be a spontaneous and endothermic reaction. The docking active place interactions were assessed to see if DOX might bind to the lung cancer 5C5S and liver cancer-2LEO receptor.
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