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
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
roro熊发布了新的文献求助10
1秒前
livian完成签到,获得积分10
2秒前
dm完成签到,获得积分10
3秒前
李爱国应助解语花采纳,获得10
3秒前
michael发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
东方羽之佳完成签到,获得积分10
7秒前
qiao完成签到 ,获得积分10
9秒前
annie完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
YY发布了新的文献求助10
11秒前
hy完成签到 ,获得积分10
12秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
万能图书馆应助annie采纳,获得10
14秒前
今后应助lh961129采纳,获得10
14秒前
大个应助高贵熊猫采纳,获得10
18秒前
炫彩小陈完成签到 ,获得积分10
21秒前
希望天下0贩的0应助qiuling采纳,获得10
21秒前
28秒前
zero37完成签到,获得积分10
28秒前
jason发布了新的文献求助10
29秒前
byron完成签到 ,获得积分10
29秒前
longyuzhu完成签到,获得积分20
29秒前
山楂罐头冰冰凉完成签到 ,获得积分10
30秒前
内向蜡烛发布了新的文献求助10
32秒前
DrJiang完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
34秒前
ph完成签到,获得积分10
35秒前
hsn完成签到,获得积分10
36秒前
CodeCraft应助足球采纳,获得10
36秒前
辛勤的晓兰完成签到,获得积分10
37秒前
高分求助中
(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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 600
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
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 5565531
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4650613
关于积分的说明 14691991
捐赠科研通 4592552
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2519689
邀请新用户注册赠送积分活动 1492065
关于科研通互助平台的介绍 1463281