Investigation on the adsorption characteristics of pharmaceuticals and personal care products on polyethylenimine-alginate-activated carbon composite fiber

吸附 聚乙烯亚胺 活性炭 化学 水溶液 药品和个人护理产品的环境影响 废水 离子强度 纤维 化学工程 粉末活性炭处理 复合数 盐(化学) 离子液体 色谱法 有机化学 材料科学 废物管理 复合材料 催化作用 工程类 基因 生物化学 转染
作者
Se-Been Mun,Minhee Han,Yub Raj Dangi,Bo-Gyeon Cho,Se-Ra Jin,Kwan-Yong Lee,Che-Ryong Lim,Chul-Woong Cho,Yeoung‐Sang Yun
出处
期刊:Desalination [Elsevier BV]
卷期号:561: 116708-116708 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.desal.2023.116708
摘要

A new fibrous adsorbent, a composite of polyethylenimine, alginate, and activated carbon was developed for the removal of ionic and non-ionic pharmaceutical and personal care products (PPCPs) from aqueous phases. The adsorbent was conceptually designed to strongly adsorb charged and neutral PPCPs and to have a fibrous form for easy recovery after use. Instrumental analysis, isotherms, and modeling studies were used to characterize the adsorbent. The instrumental analysis provided the morphological properties, functional groups, and surface charges, and the isotherm study assisted in determining the adsorption affinity (Kd) of the adsorbent for various PPCPs. The measured ranges of log Kd were 1.22–1.82 for cations, 0.32–1.03 for anions, and 0.85–1.31 for non-ions. In addition, the effects of salts and wastewater on adsorption were examined. The results reveal that overall, the adsorbent has higher adsorption in salt-containing solutions and wastewater than pure water. In the modeling study, the quantitative structure-adsorption relationship was modeled to help rapidly estimate the Kd of any PPCPs. The developed model was highly predictable, i.e., R2 of 0.892–0.894 and a standard error in log units of 0.150–0.151. Notably, the modeling study revealed that ionic and hydrogen-bond interactions were the primary adsorption interactions for the adsorbent.
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