Preloading Long-Chain Quaternary Ammonium Groups to Synthesize a High-Efficient Anion-Exchange Resin for Eliminating Bacterial Contaminants in Drinking Water

吸附 化学 离子交换 污染 水处理 细菌 生物膜 离子交换树脂 胞外聚合物 环境化学 环境修复 饮用水净化 离子 有机化学 环境工程 环境科学 生态学 生物 遗传学
作者
Wenrui Zhang,Xuedong Chen,Haosha Dao,Qing Zhou,Peng Shi,Aimin Li,Baoshan Xing
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
被引量:6
标识
DOI:10.1021/acs.est.4c03630
摘要

Bacterial contamination in drinking water is a global health concern, necessitating the development of highly efficient treatment techniques. Anion-exchange resins (AERs) have long been employed for removing anionic contaminants from drinking water, but their performance for bacterial contamination is poor. Here, we develop a novel AER (AER6–1) with exceptional bactericidal effects and ultrafast adsorption rates of extracellular DNA (eDNA) (2.2- and 11.5-fold compared to other AERs) achieved through preloading quaternary ammonium groups (QAGs) with hexyl chain (−C6–N+−) on the resin exterior and successively grafting QAGs with a methyl chain (−C1–N+−) inside a resin pore. The AER6–1 outperforms other commercial AERs and ultraviolet disinfection, exhibiting superior elimination of total bacteria, potential pathogens (Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa), eDNA, and antibiotic resistance genes (mexF, mexB, and bacA) in actual drinking water, while maintaining a comparable anion exchange capacity with other commercial AERs. Theoretical calculations of density functional theory and xDLVO combined with XPS elucidate the crucial roles of hydrogen bonding and hydrophobic force provided by the resin skeleton and −C6–N+– in cleaving the bacterial cell membrane and increasing the adsorption kinetics on eDNA. This study broadens the scope of AERs and highlights an effective way of simultaneously removing bacterial and anionic contaminants from drinking water.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
碧蓝的胡萝卜完成签到,获得积分20
刚刚
小桃子完成签到,获得积分10
1秒前
FC发布了新的文献求助10
1秒前
老迟到的芹菜完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
~峰~完成签到,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
苔原猫咪甜甜圈完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas应助陈皮糖不酸采纳,获得10
2秒前
万能图书馆应助dshihb采纳,获得10
3秒前
虚幻中蓝发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
MakiseKurisu发布了新的文献求助10
4秒前
niccer发布了新的文献求助10
4秒前
领导范儿应助阿六儿采纳,获得10
5秒前
5秒前
yangyu完成签到,获得积分10
5秒前
CHANYEOL发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
潇潇雨歇完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
JamesPei应助老迟到的芹菜采纳,获得10
8秒前
MAYYAM发布了新的文献求助10
8秒前
iW发布了新的文献求助10
9秒前
yangyu发布了新的文献求助10
10秒前
可知发布了新的文献求助10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
yuxiaobolab发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
极意完成签到 ,获得积分20
11秒前
11秒前
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助200
13秒前
tjzbw发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13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
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
Sociologies et cosmopolitisme méthodologique 400
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Another look at Archaeopteryx as the oldest bird 390
Higher taxa of Basidiomycetes 300
Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) using SmartPLS 3.0 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4665160
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4046356
关于积分的说明 12515504
捐赠科研通 3738846
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2064862
邀请新用户注册赠送积分活动 1094401
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 974811