Removal of Chromium and Arsenic from Water Using Polyol-Functionalized Porous Aromatic Frameworks
Notice bibliographique
Résumé
Chromium and arsenic are two of the most problematic water pollutants due to their high toxicity and prevalence in various water streams. While adsorption and ion-exchange processes have been applied for the efficient removal of numerous toxic contaminants, including heavy metals, from water, these technologies display relatively low overall performances and stabilities for the remediation of chromium and arsenic oxyanions. This work presents the use of polyol-functionalized porous aromatic framework (PAF) adsorbent materials that use chelation, ion-exchange, redox activity, and hydrogen-bonding interactions for the highly selective capture of chromium and arsenic from water. The chromium and arsenic binding mechanisms within these materials are probed using an array of characterization techniques, including X-ray absorption and X-ray photoelectron spectroscopies. Adsorption studies reveal that the functionalized porous aromatic frameworks (PAFs) achieve selective, near-instantaneous (reaching equilibrium capacity within 10 s), and high-capacity (2.5 mmol/g) binding performances owing to their targeted chemistries, high porosities, and high functional group loadings. Cycling tests further demonstrate that the top-performing PAF material can be recycled using mild acid and base washes without any measurable performance loss over at least ten adsorption-desorption cycles. Finally, we establish chemical design principles enabling the selective removal of chromium, arsenic, and boron from water. To achieve this, we show that PAFs appended with analogous binding groups exhibit differences in adsorption behavior, revealing the importance of binding group length and chemical identity.
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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) | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».