使用阴离子CTAB表面活性剂对MXene进行表面修饰,用于从水中吸附性消除塞法林抗生素
Jafar Abdi1,2, Golshan Mazloom3, Yeojoon Yoon4
1Faculty of Chemical and Materials Engineering, Shahrood University of Technology, 3619995161, Shahrood, Iran. Jafar.abdi@shahroodut.ac.ir.
Scientific reports
|May 12, 2025
概括
修饰Ti3C2Tx MXene的甲基化物 (CTAB) 有效地从水中去除了塞法 (CFZ) 抗生素. 这种新型吸附剂显示出高容量和可回收性,为制药污染提供了有希望的解决方案.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 制药污染物,如塞法林 (CFZ),在水生生态系统中构成重大环境风险.
- 有效的去除策略对于减轻这些污染物的影响至关重要.
- 碳化MXene (Ti3C2Tx) 具有作为吸附材料的潜力.
研究的目的:
- 为了合成和表征CTAB修饰的Ti3C2Tx MXene,以增强塞法索林吸附.
- 为了研究修改后的MXene的吸附性能和机制.
- 评估吸附剂的效率,容量和可回收性,用于制药废水处理.
主要方法:
- Ti3C2Tx MXene的合成和CTAB修改.
- 使用FESEM,EDS,FTIR,XRD,BET和泽塔电位进行表征.
- 批量吸附实验改变pH值,接触时间,吸附剂剂量和初始CFZ度.
- 动力和同热模型,以及干扰阳离子的研究.
主要成果:
- 由于增加了层间间距和活性位点,CTAB修改显著提高了CFZ吸附能力.
- 优化吸附剂 (MC-0.9) 实现了96.3%的去除效率和481.5mg/g的吸附能力.
- 吸附跟随伪二阶动力学和兰迈尔异热,表明单层吸附.
- 吸附受静电相互作用,π离子相互作用和结合的影响.
- 同时存在的离子降低了效率,其中CO3^2-具有最显著的影响.
结论:
- 修改为CTAB的Ti3C2Tx MXene是一种高度有效的吸附剂,用于切法林的去除.
- 吸附剂在多个循环中显示出出色的吸附能力和可回收性.
- 这种材料显示出治疗用抗生素污染的制药废水的巨大潜力.
