Nitrogen-doped hierarchical porous carbon with enhanced interfacial affinity for the efficient adsorption of antibiotic micropollutants from water

吸附 氮气 多孔性 碳纤维 化学工程 活性炭 环境化学 化学 材料科学 有机化学 复合材料 复合数 工程类
作者
Zhiang Hou,Huachun Lan,Xiaoqiang An,Ruijuan Liu,Lan Yang,Lie Liu,Huijuan Liu,Jiuhui Qu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:497: 155055-155055 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.155055
摘要

Hierarchical porous carbon presents great application potentials for water purification, but its structure–property relationship during the adsorption removal of antibiotic micropollutants remains unclear due to the complex interactions between them. Herein, we demonstrate a nitrogen doping strategy to simultaneously modulate the pore structure and affinity sites of hierarchical porous carbons. By fitting the pore structure of nitrogen-doped hierarchical porous carbon with typical antibiotics, we improve the initial adsorption rate of carbonaceous adsorbents by orders of magnitude. Experimental characterizations and theoretical calculations reveal the formation of electron-deficient/rich centers in the sp2 hybridization plane of carbon caused by nitrogen doping, significantly strengthening the π-π interaction between the adsorbents and antibiotics, with 7.28-times and 2.2-times higher equilibrium adsorption capacity under the optimal conditions compared to the pristine carbon and commercial activated carbon, respectively. A versatile apparatus is elaborately designed for water purification by combining high-efficiency adsorption and microfiltration, realizing nearly 100% and over 92% removal of micropollutants from tap water and real pharmaceutical wastewater, respectively via single-pass treatment. This research provides a solution for the high-efficiency treatment of micropollutants by using hierarchical porous carbon with modulated pore structure and interfacial affinity.
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
共享精神应助吉路采纳,获得10
2秒前
甚也完成签到 ,获得积分10
2秒前
超级曲奇发布了新的文献求助20
3秒前
冷静橘子完成签到,获得积分10
4秒前
wind完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
又来注水了完成签到,获得积分10
8秒前
深情安青应助风评采纳,获得10
10秒前
大个应助王同学采纳,获得10
10秒前
令莞发布了新的文献求助10
11秒前
成就迎梅发布了新的文献求助10
12秒前
踏雪完成签到,获得积分10
13秒前
asdf完成签到,获得积分10
13秒前
在水一方应助hahahaweiwei采纳,获得30
13秒前
April完成签到 ,获得积分0
16秒前
优美巧曼完成签到 ,获得积分10
16秒前
英俊的铭应助ligang0402采纳,获得10
17秒前
gdh发布了新的文献求助10
17秒前
20秒前
22秒前
慕青应助漂亮的冷风采纳,获得10
22秒前
Li发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
24秒前
Lynn完成签到 ,获得积分10
25秒前
jjx1005完成签到 ,获得积分10
25秒前
导师老八发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
Cker完成签到,获得积分10
29秒前
遇伞发布了新的文献求助30
29秒前
11发布了新的文献求助10
30秒前
酷炫大白发布了新的文献求助10
31秒前
33秒前
34秒前
风筝与亭完成签到 ,获得积分10
37秒前
青衣北风发布了新的文献求助10
38秒前
11完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
38秒前
Fishie完成签到,获得积分10
39秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 3966069
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511435
关于积分的说明 11158171
捐赠科研通 3246056
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793288
邀请新用户注册赠送积分活动 874284
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804311