イオン液体から調製した多孔質磁性セルロース/FeOビーズの機能化により、水溶液からの色素除去が可能となった

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Int. J. Biol. Macromol..2020 Jul;163:309-316. S0141-8130(20)33729-6. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.06.280.Epub 2020-07-03.

イオン液体から調製した多孔質磁性セルロース/FeOビーズの機能化により、水溶液からの色素除去が可能となった

Functionalized porous magnetic cellulose/FeO beads prepared from ionic liquid for removal of dyes from aqueous solution.

Bo Li
Qi Zhang
Yuanfeng Pan
Yuchen Li
Zhihong Huang
Ming Li
Huining Xiao

PMID: 32622771 DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.06.280.

抄録

微結晶セルロースをイオン液体に溶解し、さらに無水グルタル酸で修飾した多孔性磁性セルロース/FeOビーズ（CFB）を作製することに成功した。ナノサイズの炭酸カルシウム(CaCO)を用いて、改質磁性セルロース/FeOビーズ(MCFB)の多孔質構造を作製した。得られたMCFBの特性を評価し、水溶液からの色素除去に有効な吸着剤として採用した。吸着挙動から、吸着速度は擬似2次速度モデルに適合することが好ましいことが示されたが、吸着等温線はLangmuirモデルで記述され、メチレンブルー(MB)及びローダミンB(RhB)の最大吸着量はそれぞれ1186.8mg/g及び151.8mg/gであった。さらに、MCFBは磁気的に分離可能であることから、有機汚染物質の回収が容易なグリーンベースの吸着剤として期待されている。

Porous magnetic cellulose/FeO beads (CFBs), consisting of cellulose as matrix and ferrosoferric oxide, were successfully fabricated from microcrystalline cellulose dissolved in an ionic liquid and further modified with glutaric anhydride. The porous structure of modified magnetic cellulose/FeO beads (MCFBs) was created by nano-sized calcium carbonate (CaCO). The resulting MCFBs were well characterized and employed as effective adsorbents for removal of dyes from aqueous solution. The adsorption behaviors indicated that the adsorption kinetics was preferably fitted to the pseudo-second-order kinetic model; whereas the adsorption isotherms were well described by Langmuir model with the maximum adsorption capacity of 1186.8 and 151.8 mg/g for methylene blue (MB) and Rhodamine B (RhB), respectively. Moreover, MCFBs are magnetically separable, thus leading to a range of green-based and promising adsorbents towards organic pollutants with easy recovery.