Protonated epichlorohydrin-crosslinked chitosan beads for ibuprofen removal from water: Insights into adsorption mechanisms, isotherms, kinetics, and reusability
Notice bibliographique
Résumé
Ibuprofen (IBP) is a pharmaceutical commonly released into water, where it poses environmental risks. Effective treatments must be developed to remove IBP from water. In this study, protonated epichlorohydrin-crosslinked chitosan beads (PECBs) were synthesized and characterized for the adsorption of IBP from aqueous solutions. Chitosan, a non-toxic and biodegradable biopolymer, was crosslinked with epichlorohydrin to improve acid stability (mass retention of 98 %), which also reduced the equilibrium water content (20 %) and created a mesoporous structure (2–12 nm) favorable for adsorption. Optimal adsorption conditions were achieved at neutral pH and 1.00 g IBP/L concentration, with a maximum adsorption capacity of 232 mg IBP/g PECB and followed by the Langmuir model (sum of squared error ( SSE) = 104, coefficient of determination ( R 2 ) = 0.998). Adsorption kinetics data showed a rapid initial adsorption phase (<60 min) followed by a slower approach to equilibrium at 12 h. Adsorption kinetics were best fitted by the Avrami model ( SSE = 1.90, R 2 = 0.999), indicating a mixed adsorption process involving both physical and chemical interactions. The strong fit of this kinetic model suggests that chemisorption contributes considerably to the overall rate of adsorption, whereas electrostatic attraction governs the extent of adsorption under specific pH conditions. At pH > pK a (4.9), the negatively charged IBP molecules interact electrostatically with the protonated amino groups on PECBs, whereas at pH < pK a , hydrogen bonding becomes more prominent due to the neutral form of IBP. PECBs retained ~85 % of their adsorption capacity after four reuse cycles, indicating a potential for reusability. Leaching tests revealed no detectable release of potentially toxic epichlorohydrin into the water. These findings suggest that PECBs are effective adsorbents for removing anionic contaminants, such as IBP, from aqueous environments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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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.
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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 ».