清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Imparting Selective Fluorophilic Interactions in Redox Copolymers for the Electrochemically Mediated Capture of Short-Chain Perfluoroalkyl Substances

化学 胺气处理 氧化还原 电化学 组合化学 分子动力学 共聚物 侧链 杠杆(统计) 吸附 化学工程 电极 有机化学 聚合物 计算化学 物理化学 机器学习 计算机科学 工程类
作者
Anaira Román Santiago,Yin Song,Johannes Elbert,Jiho Lee,Diwakar Shukla,Xiao Su
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (17): 9508-9519 被引量:27
标识
DOI:10.1021/jacs.2c10963
摘要

With increasing regulations on per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) across the world, understanding the molecular level interactions that drive their binding by functional adsorbent materials is key to effective PFAS removal from water streams. With the phaseout of legacy long-chain PFAS, the emergence of short-chain PFAS has posed a significant challenge for material design due to their higher mobility and hydrophilicity and inefficient removal by conventional treatment methods. Here, we demonstrate how cooperative molecular interactions are essential to target short-chain PFAS (from C4 to C7) by tailoring structural units to enhance affinity while modulating the electrochemical control of capture and release of PFAS. We report a new class of fluorinated redox-active amine-functionalized copolymers to leverage both fluorophilic and electrostatic interactions for short-chain PFAS binding. We combine molecular dynamics (MD) simulations and electrosorption to elucidate the role of the designer functional groups in enabling affinity toward short-chain PFAS. Preferential interaction coefficients from MD simulations correlated closely with experimental trends: fluorination enhanced the overall PFAS uptake and promoted the capture of less hydrophobic short-chain PFAS (C ≤ 5), while electrostatic interactions provided by secondary amine groups were sufficient to capture PFAS with higher hydrophobicity (C ≥ 6). The addition of an induced electric field showed favorable kinetic enhancement for the shortest PFAS and increased the reversibility of release from the electrode. Integration of these copolymers with electrochemical separations showed potential for removing these contaminants at environmentally relevant conditions while eliminating the need for chemical regeneration.
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
一杯茶应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Puan应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ZYN完成签到,获得积分10
1分钟前
Woke完成签到 ,获得积分10
2分钟前
古炮完成签到 ,获得积分10
2分钟前
HU完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Puan应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
一杯茶应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
自由飞翔完成签到 ,获得积分10
3分钟前
vbnn完成签到 ,获得积分10
6分钟前
wwe完成签到,获得积分10
7分钟前
OCDer完成签到,获得积分0
7分钟前
Richard完成签到 ,获得积分10
9分钟前
Tumumu完成签到,获得积分10
10分钟前
10分钟前
10分钟前
yangyang发布了新的文献求助20
10分钟前
莫冰雪完成签到 ,获得积分10
10分钟前
科研通AI2S应助yangyang采纳,获得10
10分钟前
研友_nxw2xL完成签到,获得积分10
11分钟前
muriel完成签到,获得积分10
11分钟前
11分钟前
Tiger发布了新的文献求助10
11分钟前
Tiger完成签到,获得积分10
11分钟前
zhangr完成签到 ,获得积分10
11分钟前
11分钟前
gwbk完成签到,获得积分10
12分钟前
粗心的飞槐完成签到 ,获得积分10
12分钟前
研友_ZbP41L完成签到 ,获得积分10
12分钟前
一杯茶应助科研通管家采纳,获得10
13分钟前
合不着完成签到 ,获得积分10
14分钟前
沙海沉戈完成签到,获得积分0
14分钟前
lixiang完成签到 ,获得积分10
14分钟前
woxinyouyou完成签到,获得积分0
15分钟前
李家豪发布了新的文献求助10
16分钟前
1437594843完成签到 ,获得积分10
16分钟前
龙猫爱看书完成签到,获得积分10
16分钟前
爱静静应助科研通管家采纳,获得10
17分钟前
乔杰完成签到 ,获得积分10
17分钟前
星光完成签到 ,获得积分10
17分钟前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 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 3175794
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2826714
关于积分的说明 7958310
捐赠科研通 2487537
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1326002
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 634699
版权声明 602784