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Hydrogels comprising oxidized carboxymethyl cellulose and water-soluble chitosan at varied oxidation levels: Synthesis, characterization, and adsorptive toward methylene blue

羧甲基纤维素 自愈水凝胶 壳聚糖 亚甲蓝 化学 吸附 水溶液 溶解 纤维素 高分子化学 溶解度 核化学 化学工程 有机化学 催化作用 光催化 工程类
作者
Linyu Zhang,Qianqi Li,Yingqi Liang,Guoguang Zhang,Jinmei Zou,Peng Fei,Wenqiang Lai
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier BV]
卷期号:277 (Pt 2): 134351-134351 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2024.134351
摘要

Chitosan, as a biomaterial, has increasingly garnered attention. However, its limited solubility in water-only dissolving in certain dilute acidic solutions-substantially restricts its broader application. In this investigation, chitosan underwent a solubilization modification to acquire water solubility, facilitating its dissolution in neutral aqueous mediums. Subsequently, this water-soluble chitosan (WSC) was interlinked with oxidized carboxymethyl cellulose (OCMC), characterized by varied oxidation extents, to synthesize hydrogels. Structural characterization verified the formation of imine bonds resulting from crosslinking interactions between the amino groups of water-soluble chitosan and the aldehyde groups of oxidized carboxymethyl cellulose. Employing performance characterization analysis, it was discerned that an increase in the oxidation level of the oxidized carboxymethyl cellulose corresponded to a denser hydrogel network architecture and the hardness increased from 3.01 N to 6.16 N. Moreover, the capacity of these hydrogels to adsorb methylene blue was meticulously examined. Notably, the hydrogel denoted as WSC/66%OCMC manifested an adsorption capability of 28.08 mg/g for methylene blue. Analytical findings from adsorption kinetics and isotherm studies indicate that the adsorption mechanism of the WSC/66%OCMC hydrogel follows the pseudo-second-order kinetic model and corresponds to the Freundlich isotherm model.
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