В новой статье описывается адсорбционное удаление цефиксима с использованием передового сорбента на основе синтезированной нанокремнеземной рисовой шелухи, покрытой поликатионом. Результаты исследования можно использовать для удаления антибиотиков из сточных вод.
Ученые сообщают об адсорбционной способности сильного поликатиона – поли (3-метакрилоиламино-пропил-триметиламмония хлорида) (PMAPTAC) на нанокремнеземе (нано-SiO2), полученном из рисовых отходов. PMAPTAC успешно синтезировали и исследовали характеристики методами ядерного магнитного резонанса 1H (1H ЯМР) и гель-проникающей хроматографии. Были определены следующие характеристики PMAPTAC: Mn = 1,61 × 105, Mw = 2,16 × 106, Mw/Mn = 13,4. Полимерное покрытие путем предварительной адсорбции PMAPTAC на нано-SiO2 позволило существенно улучшить удаление бета-лектамного цефиксима (CEF).
Новый адсорбент получил название PCNS — нано-SiO2, покрытый PMAPTAC. Необходимое время адсорбции, дозировка PCNS, pH и концентрация KCl были оптимизированы для удаления цефиксима и составили 120 мин, 10 мг/мл, 4 и 1 ммоль соответственно. Двухфазную модель можно использовать для построения изотерм PMAPTAC на нано-SiO2 и цефиксима на PCNS при разных ионных силах. Кинетика адсорбции цефиксима на PCNS, по всей вероятности, псевдо-второго порядка. Эффективность удаления цефиксима с помощью PCNS достигает 89%, насыщение при 10,9 мг/г. Движущей силой адсорбции цефиксима на PCNS, прежде всего, является кулоновское взаимодействие отрицательных частиц цефиксима и положительно заряженной поверхности PCNS.
Образец сточных вод больничного учреждения
После трехкратного применения элиминация цефиксима все еще превышала 85%. Влияние некоторых органических веществ на обработку цефиксима с использованием PCNS было незначительным, в то время как эффективность удаления цефиксима из образца больничных сточных вод превышала 70%. Исследование показало, что новый гибридный адсорбент на основе рисовой шелухи с нано-SiO2 с предварительной адсорбцией PMAPTAC можно использовать для удаления антибиотиков из сточных вод.
Исследование опубликовано в журнале Progress in Organic Coatings, выпуск 158, сентябрь 2021 года.
