Ferrous ion-induced cellulose nanocrystals/alginate bio-based hydrogel for high efficiency tetracycline removal

吸附 螯合作用 氢键 化学 化学工程 纤维素 铁质 复合数 四环素 无机化学 分子 材料科学 有机化学 复合材料 抗生素 工程类 生物化学
作者
Luna Tie,Wei‐xian Zhang,Zilong Deng
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:328: 125024-125024 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2023.125024
摘要

The complex synthesis process, high cost, toxicity and difficult separation of traditional adsorbents have limited their application for the removal of emerging organic contaminants (EOCs) from the aquatic environment. A completely bio-based alginate reinforced with cellulose nanocrystals hydrogel via Fe2+ cross-linking (CNC/Alg-Fe2+), was successfully fabricated as an effective adsorbent under unique low temperature heat treatment (100 °C) for tetracycline (TC) removal. The metal ions (Fe3+, Fe2+ and Ca2+) enabled bindings with hydroxyl, sulfate half ester and carboxyl groups coexisted on CNC/Alg surface via chelation, strong hydrogen bonds and electrostatic interactions. Among composite materials with varied cation cross-linkers, hydrogel cross-linked with Fe2+ showed the maximum adsorption capacity of TC (741.66 mg·g−1), circa 1.9 and 6.9 times higher than that of hydrogel cross-linked with Fe3+ (394.16 mg·g−1) and Ca2+ (108.14 mg·g−1) respectively at 298 K, due to enhanced chelation between Fe2+ and TC. The efficient adsorption of TC was attributed to surface complexation, cation bridging, n-π electronic donator-acceptor (n-π EDA) interactions, hydrogen bonds and electrostatic interactions synergistically. Besides, adsorption capacity of CNC/Alg-Fe2+ retained 84.6% after 5 regeneration cycles indicating high reusability. This study provides a simple but effective bio-based hydrogel absorbent with stable structure, ultrahigh adsorption capacity, excellent reusability and easy-separation for the purification of TC-containing biomedical wastewater.
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
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
ines完成签到 ,获得积分10
2秒前
RYYYYYYY233完成签到 ,获得积分10
3秒前
chendongyingcdy完成签到,获得积分10
3秒前
快乐的鱼完成签到,获得积分10
5秒前
WeilaiTong发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
likexin完成签到,获得积分10
9秒前
熊二发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
菠萝水手完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
苏大大完成签到 ,获得积分10
19秒前
静心求真金教授完成签到,获得积分10
20秒前
李李李完成签到 ,获得积分10
20秒前
小曹医生完成签到,获得积分10
22秒前
musicyy222完成签到,获得积分10
23秒前
达尔文完成签到 ,获得积分10
27秒前
佳无夜完成签到,获得积分10
28秒前
熊二完成签到,获得积分10
28秒前
冻结完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
alexlpb完成签到,获得积分10
29秒前
ccm完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
KK完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
WeilaiTong完成签到,获得积分10
35秒前
溪泉完成签到,获得积分10
35秒前
Chan完成签到,获得积分10
37秒前
佳无夜完成签到,获得积分10
39秒前
fyukgfdyifotrf完成签到,获得积分10
44秒前
疯子不风完成签到,获得积分10
49秒前
tsuki完成签到 ,获得积分10
56秒前
夏天来了完成签到 ,获得积分10
1分钟前
胡子完成签到,获得积分10
1分钟前
Yan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ceploup完成签到,获得积分10
1分钟前
刘丽梅完成签到 ,获得积分0
1分钟前
大模型应助二光头采纳,获得10
1分钟前
鹏笑完成签到,获得积分10
1分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6350712
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165311
关于积分的说明 17182196
捐赠科研通 5406866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862731
邀请新用户注册赠送积分活动 1840310
关于科研通互助平台的介绍 1689463