Hierarchical tetrazolium-based hyper-crosslinked polymer for rapid nitrophenol removal from wastewater

吸附 水溶液 化学 单体 化学工程 弗伦德利希方程 聚合物 苯酚 有机化学 热力学 物理 工程类
作者
Hongmei Yang,Lili Zhang,Hong Shi,Shanpei Liu,Hua‐Xin Zhang
出处
期刊:Microporous and Mesoporous Materials [Elsevier BV]
卷期号:337: 111936-111936 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.micromeso.2022.111936
摘要

In this work, a novel nitrogen-rich hierarchical porous hyper-crosslinked polymer (HCP) is fabricated from tetrazolium (TTC) to effectively remove p-nitrophenol (4-NP) from aqueous solution. HCP is prepared through the facile Friedel-Crafts alkylation, using dimethoxymethane as the crosslinker and benzene as the co-monomer, which is aimed at adjusting the degree of crosslinking, as well as the pore structures of the material. HCP presents hierarchical flocculent structures formed by the random accumulation of tremendous nanoparticles, with a BET surface area up to 1185 m2 g−1. Its adsorption capacity for 4-NP is ca. 434.8 mg g−1 at room temperature in a solution with an initial concentration of 1 mg g−1. Its adsorption complies with pseudo-second-order dynamic model and its isotherms accord with Freundlich equation. The adsorption is an enthalpy-driven spontaneous process and the equilibrium can be established in 10 min. Thermodynamic properties and IR spectra analyses reveal that electrostatic attraction, H-bonds and π-π interactions collaboratively contribute to the adsorption. The HCP is stable enough that its adsorption capacity retains more than 90% after 6 cycles, which offers guarantee for its practical application in phenol removal.
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