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地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Synergistic enhancement of N, S co-modified biochar for removal of tetracycline hydrochloride from aqueous solution: Tunable micro-mesoporosity and chemisorption sites

生物炭 盐酸四环素 化学吸附 水溶液 化学 盐酸盐 化学工程 四环素 材料科学 吸附 有机化学 热解 生物化学 工程类 抗生素
作者
Xuedong Ma,Yajie Cao,Jie Deng,Jiatang Shao,Xiaoyun Feng,Weiqi Li,Shuang Li,Riguang Zhang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:492: 152189-152189 被引量:59
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.152189
摘要

The misuse of tetracycline hydrochloride (TCH) antibiotics has caused irreversible hazards to ecosystem. In this study, a series of porous biochar with tunable micro-mesoporosity and chemisorption sites are designed by cleverly exploiting the pyrolysis properties of active agents in various temperature regions. Benefiting from the existence of more pore structures matching the adsorbate while exposing more chemisorption sites, the maximum adsorption capacity (Qm) of NSC-1.0 for TCH is up to 1480.1 mg g−1 at 303 K. A combination of model fitting, post characterization and density functional theory (DFT) calculations confirms that the adsorption process involves the pore filling, the formation of non-covalent bonds (weak hydrogen bond, π-π stacking, electrostatic interaction) and ligand covalent bonding (Lewis acid-base interaction). The Qm is positively correlated with the volume of pore size greater than 1 nm (R2 = 0.9879), indicating that the pore filling effect is a decisive factor for adsorption performance. Post-characterization directly demonstrates that weak hydrogen bonding and π-π stacking are pivotal physical interactions for adsorption. DFT calculations show that partial N, S species and oxygen-containing functional groups can significantly reduce the adsorption energy of intrinsic graphene, especially the chemisorption sites of pyrrolic N (N5) and thiophene S (S5) containing lone-pair electrons. Furthermore, the competitiveness of NSC-1.0 is revealed in practical evaluation, including cation strength, regenerability, actual water source and fixed-bed column. This study not only contributes new insights to synergistically enhance the removal of macromolecular antibiotics by coupling matchable pore sizes and chemisorption sites, but also develops theoretical support for the fabrication of such efficient adsorbents.
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
5秒前
修哥完成签到,获得积分20
6秒前
zhenzhangfynu完成签到,获得积分10
8秒前
兔子里的乌龟完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
wildtype完成签到 ,获得积分10
21秒前
31秒前
蓝梦诗音完成签到 ,获得积分10
34秒前
zw完成签到,获得积分10
36秒前
喜悦的唇彩完成签到,获得积分10
37秒前
45秒前
博修完成签到,获得积分10
49秒前
眼睛大羽毛完成签到,获得积分10
51秒前
58秒前
谨慎的访云完成签到 ,获得积分10
58秒前
1分钟前
1分钟前
Ray完成签到 ,获得积分10
1分钟前
不安分的心完成签到,获得积分20
1分钟前
Arctic完成签到 ,获得积分10
1分钟前
coolru的应助被姚芭蕉采纳,获得10
1分钟前
奋斗的妙海完成签到 ,获得积分0
1分钟前
干净的中心完成签到,获得积分10
1分钟前
Heart_of_Stone完成签到 ,获得积分10
1分钟前
随心所欲完成签到 ,获得积分10
1分钟前
拉长的芷烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
宇文雨文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Lawrence完成签到 ,获得积分10
1分钟前
睡不醒的Sean完成签到 ,获得积分10
1分钟前
今后的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
廖道罡完成签到,获得积分10
1分钟前
专一的思菱完成签到,获得积分10
1分钟前
虚拟的大地完成签到 ,获得积分10
1分钟前
rockyshi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
盛夏微凉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Never stall完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
神一样的鸟完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Deformation and Fracture of the Lumbar Vertebral End Plate 500
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7802528
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9336542
关于积分的说明 20480358
捐赠科研通 7394013
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3326874
关于科研通互助平台的介绍 2473926
邀请新用户注册赠送积分活动 2344904