Composite adsorbents of aminated chitosan @ZIF-8 MOF for simultaneous efficient removal of Cu(II) and Congo Red: Batch experiments and DFT calculations

刚果红 吸附 化学吸附 复合数 化学 离子交换 背景(考古学) 化学工程 材料科学 核化学 复合材料 离子 有机化学 生物 工程类 古生物学
作者
Xianhong Deng,Wenbin Wu,Shujian Tian,Yi He,Shujie Wang,Bin Zheng,Kai Xin,Ziqin Zhou,Lihong Tang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:479: 147634-147634
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.147634
摘要

In this study, we employed a straightforward in-situ synthesis strategy to fabricate multi-site adsorption functional composites known as aminated chitosan@ZIF-8 (AmCs@ZIF-8) for the efficient removal of Cu(II) and Congo red. The AmCs@ZIF-8 adsorbed Cu(II) at pH 5 and Congo red at pH 3 with excellent removal efficiency values of 94 % and 100 % respectively. The maximum adsorption capacity for Cu(II) and Congo red are obtained as 785 mg g−1 and 1156 mg g−1, respectively. Interestingly, AmCs@ZIF-8 composites exhibited an excellent removal efficiency (>80 %) after reusing them for four sequential cycles. Analysis of the adsorption isotherm and kinetic data indicated that chemisorption primarily governed the adsorption of Cu(II) and Congo red by AmCs@ZIF-8. Furthermore, we elucidated the adsorption energy of Cu(II) and Congo red on the AmCs@ZIF-8 composite through density functional theory. Specifically, the adsorption energy values for Cu(II) with AmCs and ZIF-8 were −20.907 and −57.809 kcal·mol−1, and −26.514 and −16.242 kcal·mol−1 for Congo red, respectively. The efficient adsorption mechanism of Cu(II) and Congo red on the AmCs@ZIF-8 composite can be attributed to the synergistic effects of chelation, electrostatic attraction, ion exchange, and hydrogen bonding through the analysis of experimental characterization and theoretical calculation. Therefore, AmCs@ZIF-8 composites elevate the adsorption capacity of Cu(II) and Congo red in a single-component system and exhibit high removal efficiency (>90 %) in the context of the Cu(II)-Congo red binary system.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
爱吃麻辣烫应助几时有采纳,获得10
刚刚
treasure发布了新的文献求助10
1秒前
hhhhhha完成签到,获得积分10
3秒前
TTTHANKS完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
1257应助lilili采纳,获得10
4秒前
Akim应助wsh采纳,获得10
5秒前
6秒前
慕青应助酷酷的起眸采纳,获得10
6秒前
可靠的书桃应助ddffgz采纳,获得10
6秒前
treasure完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
9秒前
雪山发布了新的文献求助10
11秒前
CCC发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
16秒前
Gilana应助Apple采纳,获得20
16秒前
万能图书馆应助lin采纳,获得30
16秒前
16秒前
小二郎应助季生采纳,获得10
17秒前
鲨瓦迪卡完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
yyy完成签到,获得积分10
19秒前
Alicia发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
于归完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
YuuLoon应助LLL采纳,获得10
22秒前
22秒前
YOUKOU发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
岁岁完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
原鑫完成签到,获得积分10
25秒前
shadow完成签到,获得积分10
25秒前
mmd发布了新的文献求助10
28秒前
racill发布了新的文献求助10
31秒前
33秒前
Jay完成签到,获得积分20
33秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 600
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3152014
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2803297
关于积分的说明 7853218
捐赠科研通 2460777
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1310024
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629087
版权声明 601765