Reusable Green Aerogels from Cross-Linked Hairy Nanocrystalline Cellulose and Modified Chitosan for Dye Removal
Notice bibliographique
Résumé
A novel biopolymer-based aerogel was developed by freeze-drying a hydrogel, synthesized from cross-linking bifunctional hairy nanocrystalline cellulose and carboxymethylated chitosan through a Schiff base reaction. The nanocelluloses, bearing aldehyde and carboxylic acid groups, facilitated the cross-linking with chitosan through imine bond formation while providing negatively charged functional groups, and chitosan was modified to accommodate carboxylic acid. The potential of this bioaerogel in environmental remediation was examined in a model system comprising methylene blue, a cationic dye. Electrostatic complexation between acidic groups on the anionic aerogel with the dye resulted in time-dependent dye adsorption, with long-time equilibrium dye concentration fitting well to the Langmuir isotherm, yielding a maximum adsorption capacity of ∼785 mg g –1 and equilibrium constant K ∼ 0.0089 at room temperature. Dynamics of adsorption was modeled by numerically solving the unsteady-state diffusion–adsorption mass balance in a 1D spherical coordinate, which attested to a diffusion-controlled process with a Langmuir adsorption time constant τ ads ∼ 7.6 s. To the best of our knowledge, this bioaerogel exhibits the highest removal capacity as yet for any reusable adsorbents prepared from biopolymers. Successful adsorption–regeneration cycles proved an excellent reusability, and the adsorption capacity remained constant over a wide pH range (e.g., pH > 7). This work may pave the way toward ultralight green functional materials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».