Immobilization of Microcystin by the Hydrogel–Biochar Composite to Enhance Biodegradation during Drinking Water Treatment

生物炭 吸附 生物降解 化学 微囊藻毒素 生物滤池 水处理 复合数 环境化学 化学工程 核化学 细菌 环境工程 有机化学 材料科学 环境科学 蓝藻 复合材料 热解 生物 工程类 遗传学
作者
Lixun Zhang,Shengyin Tang,Sunny C. Jiang
出处
期刊:ACS ES&T water [American Chemical Society]
卷期号:3 (9): 3044-3056 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsestwater.3c00240
摘要

Microcystin-LR (MC-LR), the most common algal toxin in freshwater, poses an escalating threat to safe drinking water. This study aims to develop an engineered biofiltration system for water treatment, employing a composite of poly(diallyldimethylammonium chloride)-biochar (PDDA-BC) as a filtration medium. The objective is to capture MC-LR selectively and quickly from water, enabling subsequent biodegradation of toxin by bacteria embedded on the composite. The results showed that PDDA-BC exhibited a high selectivity in adsorbing MC-LR, even in the presence of competing natural organic matter and anions. The adsorption kinetics of MC-LR was faster, and capacity was greater compared to traditional adsorbents, achieving a capture rate of 98% for MC-LR (200 μg/L) within minutes to tens of minutes. Notably, the efficient adsorption of MC-LR was also observed in natural lake waters, underscoring the substantial potential of PDDA-BC for immobilizing MC-LR during biofiltration. Density functional theory calculations revealed that the synergetic effects of electrostatic interaction and π-π stacking predominantly contribute to the adsorption selectivity of MC-LR. Furthermore, experimental results validated that the combination of PDDA-BC with MC-degrading bacteria offered a promising and effective approach to achieve a sustainable removal of MC-LR through an "adsorption-biodegradation" process.
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
1秒前
FOCUS完成签到 ,获得积分10
1秒前
zuanyhou应助哈尼采纳,获得20
1秒前
木穹完成签到,获得积分10
2秒前
犹豫语琴发布了新的文献求助10
2秒前
外向电脑完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
HuLL发布了新的文献求助10
3秒前
scia发布了新的文献求助10
3秒前
从容的子轩完成签到,获得积分10
3秒前
华鹰发布了新的文献求助30
4秒前
一_完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
气味儿若发布了新的文献求助10
4秒前
昔时旧日发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
嗝嗝完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
小蘑菇应助liuliu采纳,获得10
7秒前
zhang发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
chenhoe1212完成签到,获得积分10
7秒前
Jasper应助李博士采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
大胆迎梅完成签到 ,获得积分10
8秒前
jks发布了新的文献求助10
9秒前
虎虎虎发布了新的文献求助10
9秒前
Charming发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
BIRSBO发布了新的文献求助10
11秒前
万能图书馆应助HuLL采纳,获得10
11秒前
你猜发布了新的文献求助10
12秒前
气味儿若完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
xcyyy完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 850
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
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 3249836
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2893070
关于积分的说明 8275405
捐赠科研通 2561305
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1389786
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 651319
邀请新用户注册赠送积分活动 628116