カフェイン酸を用いた3次元GOの簡便な調製により、ノルフロキサシンとケトプロフェンの効率的な吸着が可能になりました

Facile preparation of 3D GO with caffeic acid for efficient adsorption of norfloxacin and ketoprofen.

• Ying Lu
• Youlin Li
• Yi Gao
• BoXuan Ai
• Wei Gao
• Guilong Peng

抄録

本論文では、カフェイン酸(CA)を用いて三次元(3D)グラフェンをベースとした材料を作製するためのシンプルでグリーンな方法を開発した。作成した三次元グラフェンは、ノルフロキサシン(NOR)とケトプロフェン(KP)に対して高速かつ高吸着性を示した。NORとKPの吸着平衡は12時間以内に達成されたが、これは3次元グラフェンの多孔質構造中での拡散が速いためである。この吸着剤の最大吸着量は、pH6.6, 298Kにおけるラングミュアモデルによると、NORで220.99mg/g、KPで125.37mg/gであった。また、実際の排水中に共存する有機化合物は、NORとKPの吸着を大きく阻害しないことがわかった。本研究は、高性能三次元グラフェン吸着剤を低コストで簡便に調製するための理論的基礎を提供するものである。本研究の結果は、3Dグラフェンが汚染水から医薬品を除去するための非常に有効な吸着剤としての潜在的な有用性を示している。

In this paper, a simple and green method was developed to fabricate a three-dimensional (3D) graphene-based material with the assistance of caffeic acid (CA). The prepared 3D graphene displayed fast and high sorption for norfloxacin (NOR) and ketoprofen (KP). Their adsorption equilibrium was achieved within 12 h for NOR and KP, which was attributed to their fast diffusion in the porous structure of the 3D graphene. The maximum adsorbed amount of this adsorbent was 220.99 mg/g for NOR and 125.37 mg/g for KP according to the Langmuir model at pH 6.6, 298 K. In the competitive adsorption of six pharmaceuticals, the organic compounds in the form of cations are preferentially adsorbed on the adsorbent. The co-existing organic compounds in the actual wastewater do not seriously inhibit the adsorption of NOR and KP. This study provides the theoretical basis for the facile and low-cost preparation of high-performance 3D graphene adsorbents. The results of this study demonstrate the potential utility of 3D graphene as a very effective adsorbent for pharmaceuticals removal from contaminated water.