β-环氧/碳点植入的纤维素纳米纤维液液凝用于增强勒沃素的吸附和光检测

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境化学环境化学
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 水中的抗生素污染对环境和健康构成重大风险.
• 开发高效,具有成本效益的抗生素去除和检测方法至关重要.
• 纤维素纳米纤维为先进材料开发提供了一个可持续的平台.

研究的目的:

• 为了制造一种新型的水凝,β-cyclodextrin/碳点植入的纤维素纳米纤维液水凝 (βCCH),用于去除levofloxacin (LEV) 和光测定.
• 为了全面描述βCCH水凝的物理化学特性.
• 评估βCCH的吸附性能,可重复使用性和成本效益,用于LEV补救.

主要方法:

• 制造β-环氧/碳点移植的纤维素纳米纤维液凝 (βCCH).
• 合成的水凝的物理化学特征.
• 批量吸附实验以确定吸附能力和去除效率.
• 开发一种基于光的方法,用于使用βCCH作为探针检测LEV.
• 吸附-脱附循环测试以评估可重复使用性.
• 经济分析用于成本效益评估.

主要成果:

• 根据Langmuir和伪二阶模型,βCCH对LEV的最大吸附能力为1376.9mg/g,表明化学吸附.
• 在最佳条件下 (pH 6,20 mg/L初始度,300分钟,25°C) 达到99.2%的LEV的高去除效率.
• 在5个吸附-脱附周期后,水凝保持了97.3%的去除效率.
• 为LEV建立了一种敏感的光检测方法,其线性范围为1-120 mg/L和0.2-1.0 μg/L,低检测极限 (LOD) 为0.09 μg/L.
• 经济分析证实βCCH与商业活性炭相比,是一种更具成本效益的材料.

结论:

• 新型βCCH水凝是一种高效且可重复使用的材料,用于从水溶液中吸附和去除勒沃素.
• βCCH作为一个稳定,成本效益和敏感的光探针,用于快速确定LEV.
• 这项研究为开发用于同时进行抗生素补救和检测的先进材料提供了有希望的方法.