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]
卷期号:497: 155055-155055 被引量:16
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
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
欣慰碧琴发布了新的文献求助10
刚刚
我爱帆帆发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
单细胞完成签到,获得积分10
1秒前
beak111完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
石头饼完成签到,获得积分10
3秒前
无花果应助zta采纳,获得30
3秒前
3秒前
3秒前
cavi发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
orange9发布了新的文献求助10
5秒前
nifty完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
充电宝应助就爱从黑巧采纳,获得30
6秒前
步步发布了新的文献求助20
6秒前
Young应助毛毛采纳,获得10
6秒前
科研通AI6应助毛毛采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
Young应助Dprisk采纳,获得10
7秒前
Folium完成签到,获得积分10
7秒前
小二郎应助gao采纳,获得10
8秒前
Grinde发布了新的文献求助10
8秒前
俏皮晓曼发布了新的文献求助10
8秒前
隐形曼青应助姿姿采纳,获得10
8秒前
July发布了新的文献求助10
8秒前
nini应助球球的铲屎官采纳,获得20
9秒前
9秒前
归尘发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
pretzel完成签到,获得积分10
10秒前
大个应助微笑翠桃采纳,获得10
10秒前
阔达远山完成签到,获得积分10
11秒前
li关注了科研通微信公众号
12秒前
lulu发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
高分求助中
Theoretical Modelling of Unbonded Flexible Pipe Cross-Sections 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Stop Talking About Wellbeing: A Pragmatic Approach to Teacher Workload 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5615105
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4700011
关于积分的说明 14906187
捐赠科研通 4741141
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2547938
邀请新用户注册赠送积分活动 1511682
关于科研通互助平台的介绍 1473736