Covalent Organic Framework with Triazine and Hydroxyl Bifunctional Groups for Efficient Removal of Lead(II) Ions

双功能 吸附 化学 水溶液中的金属离子 三嗪 水溶液 纳米孔 介孔材料 配体(生物化学) 多孔性 金属 无机化学 高分子化学 介孔二氧化硅 共价键 有机化学 化学工程 催化作用 生物化学 受体 工程类
作者
Ting Xu,Li Zhou,Yan He,Shuhao An,Changjun Peng,Jun Hu,Honglai Liu
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:58 (42): 19642-19648 被引量:62
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.9b04193
摘要

Removal of toxic heavy-metal ions from water is of great concern owing to their potential hazards to the ecosystem and humans. A covalent organic framework (COF) based adsorbent with good porosity and triazine (Tz) and hydroxyl (OH) bifunctional groups was rationally designed and prepared using a simple predesigned ligand method. The crystalline structure, porous property, and stability of COF-Tz-OH material were systematically investigated, and it then served as a scaffold for lead(II) ions adsorption from aqueous solution. The obtained maximum uptake capacity for Pb2+ reaches as high as 476 mg g–1, surpassing those of most nanoporous materials and layered double hydroxides reported thus far. Meanwhile, the kinetic studies showed that COF-Tz-OH achieved over 99% adsorption capacity at an equilibrium within 5 min and was discovered to have a high distribution coefficient value (Kd) value of 4.998 × 106 mL g–1. The investigation of adsorption mechanism based on experiment results and theoretical quantum calculation reflected that the excellent performance should be attributed to the high density of the available chelating sites arising from bifunctional groups within ordered mesopores that provide a strong binding interaction between Pb2+ and polymer skeleton. Furthermore, the used COF-Tz-OH material also displayed cyclic utilization ability and selectivity for Pb2+ in the presence of background metal ions Na+, K+, and Ca2+. This research provides a fundamental understanding of the adsorption performance for heavy-metal ions and suggests the great promise of COFs as a designable porous material for water purification.
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
爆米花应助姜1采纳,获得10
刚刚
xuan发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
cz发布了新的文献求助10
1秒前
直率若烟完成签到 ,获得积分10
2秒前
小狒狒发布了新的文献求助10
3秒前
ala完成签到,获得积分10
4秒前
ss完成签到,获得积分10
5秒前
99发布了新的文献求助10
5秒前
搬砖吗喽完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
一页墨城完成签到,获得积分10
10秒前
Hello应助xuan采纳,获得10
11秒前
12秒前
14秒前
cyxismintgreen完成签到,获得积分10
14秒前
yu完成签到 ,获得积分10
15秒前
B1oomuN应助小狒狒采纳,获得20
16秒前
den发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
yan259完成签到 ,获得积分10
18秒前
香蕉觅云应助夏傥采纳,获得10
20秒前
jxdw620完成签到 ,获得积分10
20秒前
AireenBeryl531完成签到,获得积分0
21秒前
可期完成签到,获得积分10
22秒前
wanglu完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
Ava应助小狒狒采纳,获得10
24秒前
和谐的芷天完成签到,获得积分10
27秒前
Jally完成签到 ,获得积分10
28秒前
二狗子哥完成签到,获得积分10
30秒前
夏傥发布了新的文献求助10
30秒前
小狒狒完成签到,获得积分10
32秒前
坐雨赏花完成签到 ,获得积分10
33秒前
nonory完成签到,获得积分10
33秒前
单纯的自行车完成签到,获得积分10
34秒前
linzhuo完成签到,获得积分10
34秒前
学海星辰给虚心函的求助进行了留言
35秒前
36秒前
科研通AI6.2应助GSW采纳,获得10
36秒前
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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7716437
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9271255
关于积分的说明 20085490
捐赠科研通 7292679
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298801
关于科研通互助平台的介绍 2452925
邀请新用户注册赠送积分活动 2306178