Traducido del inglés al español - www.onlinedoctranslator.com Cerámica Internacional 47 (2021) 15604–15610 Listas de contenidos disponibles enCiencia Directa Cerámica Internacional revista Página de inicio:www.elsevier.com/locate/ceramint Aerogeles BN a base de fibra para la eliminación eficiente y a escala cruzada de microorganismos y contaminantes en el agua Zhiwei Chena, Lula Zenga, Shuo Xianga, Yuxian Denga, Kang Jianga, Guangze Hana, Shiguo Zhanga, Xingyi Geb, Qunhong Wenga,* aEscuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad de Hunan, Changsha, 110016, República Popular China bFacultad de Biología, Universidad de Hunan, Changsha, 110016, República Popular China INFORMACIÓN DEL ARTÍCULO ABSTRACTO Palabras clave: La purificación del agua es un tema importante en nuestra vida diaria. Es necesario eliminar eficientemente del agua diversos Nitruro de boro contaminantes, desde microorganismos de tamaño micrométrico hasta contaminantes de tamaño molecular o atómico. A diferencia de aerogel Fibras Poroso Purificación del agua las técnicas tradicionales de etapa en cascada, presentamos un método de purificación de agua de un solo paso basado en un aerogel cerámico compuesto de fibras porosas de BN, que realiza>99%microcistisy>98%E. coliremociones de células del agua y adsorciones de alta capacidad de pesticidas, aceites, compuestos orgánicos, iones metálicos, etc. Las capacidades de adsorción de iones metálicos son aproximadamente un orden de magnitud más altas que las logradas por los carbones porosos/activados reportados. Nuestros estudios muestran la importancia de la estructura jerárquica única del aerogel BN para lograr rendimientos notables de purificación de agua; Los poros de tamaño micrométrico construidos por fibras de alta densidad, las estructuras porosas y los ricos grupos funcionales superficiales de las fibras BN contribuyen a la eliminación eficiente de diferentes tipos de contaminantes. Estos resultados sugieren las aplicaciones potenciales de los aerogeles BN hacia la purificación de agua integral y en un solo paso. 1. Introducción conductividad y aislamiento eléctrico [12-15], y se considera un material potencialmente importante para la purificación del agua. Podría formar varias estructuras porosas con Con la expansión de la población mundial, la industrialización y el exceso de altas superficies específicas, que se propusieron para aplicaciones potenciales en los agricultura, el problema de la contaminación del agua se vuelve cada vez más campos de H2y compañía2adsorciones [dieciséis, 17], remociones de contaminantes [18], grave.1,2]. Varios compuestos, organismos y partículas artificiales y naturales entrega de medicamentos [19], tratamiento de la contaminación por yodo [20], etc. En los pueden convertirse en fuentes de contaminación en el agua, como pesticidas, últimos años, las superficies específicas de los materiales BN porosos desarrollados compuestos orgánicos, iones metálicos y microorganismos dañinos.2,3]. Las aumentaron desde menos de 1000 m2gramo−1 tecnologías de purificación de agua desarrolladas se basan principalmente en [21,22] a más de 1900 m2gramo−1con los esfuerzos realizados por numerosos técnicas de etapa en cascada, voluminosas y costosas, que emplean diferentes grupos de investigación [17,23,24]. Los materiales BN porosos obtenidos materiales, incluidos materiales de filtración y absorbentes.4]. En este campo, el exhibieron H alto y total reversible.2capacidades de sorción [dieciséis,23,25,26], desarrollo de métodos simples para eliminar efectiva y simultáneamente diversos rendimientos de adsorción altos y repetidos en la eliminación de aceite para el contaminantes del agua se está convirtiendo en un tema atractivo; Se han tratamiento de agua [18]. Estos avances hacen que sea prometedor y práctico dedicado enormes esfuerzos al diseño de materiales de última generación para la diseñar materiales avanzados de purificación de agua basados en estructuras purificación del agua, incluyendo sílice mesoporosa, carbonos porosos, alúmina, BN. El aerogel es una red tridimensional (3D) y un material poroso que presenta zeolitas y resinas poliméricas.5,6]. Estos adsorbentes lograron capacidades y las características de peso ligero, alta porosidad y alta superficie específica, que eficiencias de adsorción muy altas debido a sus estructuras porosas y altas áreas puede actuar como una esponja para capturar microorganismos y otros superficiales específicas.7-11]. contaminantes en el agua.27]. La polaridad de los enlaces B-N en las fibras BN El nitruro de boro hexagonal (h-BN) es una estructura isoelectrónica del grafito. Como material cerámico en capas típico, h-BN muestra excelente estabilidad química y a altas temperaturas, resistencia a la oxidación y resistencia térmica. también es beneficiosa para la adsorción de moléculas e iones orgánicos en agua. En este trabajo, informamos las preparaciones de aerogeles BN hechos de fibras BN densas y porosas y su eliminación de contaminantes a escala cruzada. * Autor correspondiente. Dirección de correo electrónico:wengqh@hnu.edu.cn (Q. Weng). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.02.130 Recibido el 23 de noviembre de 2020; Recibido en forma revisada el 10 de enero de 2021; Aceptado el 15 de febrero de 2021 Disponible en línea el 18 de febrero de 2021 0272-8842/© 2021 Elsevier Ltd y Techna Group Srl Todos los derechos reservados. Z. Chen y col. Cerámica Internacional 47 (2021) 15604–15610 qe = (C0-Ct)V/m Capacidades en purificación de agua. Se han adoptado una variedad de técnicas de caracterización para revelar las estructuras de los aerogeles BN, como SEM, TEM, EDX, IR, Raman y UV/vis. Se investigaron sistemáticamente los resultados de Donde qe es la capacidad de adsorción, C0es la concentración inicial de la solución, y Ctes la concentración después de la adsorción. V y m son el volumen de la solución y la masa del adsorbente, respectivamente. eliminación de contaminantes de los materiales en el agua; microcistisyE. colise utilizaron células como microorganismos contaminantes modelo y se evaluó su eficiencia de eliminación filtrando a través de aerogeles BN; También se Adsorciones de Aceite y Compuestos Orgánicos.Las capacidades de investigaron sistemáticamente las capacidades de adsorción de colorantes, adsorción de petróleo y compuestos orgánicos se midieron mediante los cambios pesticidas, iones metálicos y otros compuestos orgánicos mediante de peso antes y después de la adsorción de los adsorbentes. Las masas de las espectroscopia UV/vis o cambios de peso del adsorbente. Nuestros resultados muestras de aerogel BN se midieron en primer lugar y se volvieron a medir revelaron que los aerogeles BN a base de fibra eran ideales para la eliminación después de empaparlas en aceite o disolventes orgánicos después de un cierto simultánea y eficiente de diversos contaminantes en el agua, incluidos tiempo. La capacidad de adsorción se obtuvo dividiendo el cambio de masa del microorganismos y compuestos moleculares de tamaño micrométrico o incluso adsorbente por el peso inicial del aerogel BN (% en peso). iones, lo que demuestra la viabilidad del desarrollo de aerogeles BN de vanguardia hacia un solo paso y un proceso integral. purificaciones de agua. 3. Resultados y discusiones 2. Materiales y métodos ácido bórico y melamina (2B⋅M) precursor (Figura 1a). Se podría cortar en Los aerogeles BN blancos y monolíticos se sintetizaron a partir del aducto de diferentes formas, como se muestra enFigura 1b. Las densidades medidas para Síntesis de materiales.Las muestras de aerogel BN se prepararon mediante los aerogeles BN obtenidos fueron ~50 mg g−1. Las muestras de aerogel BN pirólisis de ácido bórico y aductos de melamina bajo flujos de amoníaco.dieciséis, fueron denominadas BNA900, BNA1000 y BNA1100 según las diferentes 28, 29]. El diagrama de flujo esquemático para el procedimiento de síntesis se temperaturas de síntesis utilizadas, las cuales se caracterizaron sistemáticamente. muestra en Figura S1, Información de soporte. Brevemente, se añadieron ácido Las imágenes SEM revelan que el aerogel está formado por fibras densas con una bórico y melamina con una relación molar de 2:1 en agua destilada/terc-butanol longitud de más de 100 μm y un ancho de 0,5 a 2,0 μm, y forma estructuras de con una relación vol:vol de 1:1. La solución transparente mixta se sonicó a poros de tamaño micro.Figuras 1c yd, S2, Información de soporte). Imágenes TEM temperatura ambiente para obtener un hidrogel, que se procedió a liofilización (Figura 1e y f yT3) muestran que las fibras BN son principalmente amorfas y hay para obtener el precursor monolítico. Las muestras de aerogel BN se prepararon ricas estructuras de poros en las superficies de las fibras. Estas estructuras mediante tratamientos de calcinación de los precursores a altas temperaturas en porosas indican las posibles aplicaciones de los aerogeles BN para adsorciones. gas amoníaco durante 3 h. Diferentes temperaturas de 900, 1000 y 1100◦C fueron Hay dos patrones XRD detectados en las muestras de aerogel BN (Figura 2a) en adoptados para la síntesis. En este caso, se adoptaron disolventes mixtos para 2theta de 25,4 y 42,6 grados, correspondientes a (002) y (100) difracciones de la formar fibras largas de BN; Los tratamientos a alta temperatura en un entorno de fase h-BN, respectivamente. Los espectros FTIR mostrados enFigura 2b confirmar amoníaco se utilizaron para crear fibras BN altamente porosas con ricos grupos la presencia de vibraciones B – N dominadas a 1382 y 800 cm−1en las muestras. funcionales superficiales. Picos débiles a 3413 y 3219 cm.−1surgen de vibraciones O – H y N – H, Caracterizaciones de Materiales.Las morfologías y estructuras de las respectivamente, lo que indica posibles modificaciones químicas de la superficie muestras de aerogel BN se caracterizaron mediante microscopios SEM (MIRA3 por grupos funcionales. Estas modificaciones químicas pueden confirmarse aún LMH, TESCAN) y TEM (Titan G260-300). Los análisis de XRD en polvo se realizaron más mediante los espectros UV/Vis de las muestras, cuyas longitudes de onda de en un difractómetro PANalytical BV Empyrean utilizando Cu Kα. Los espectros FTIR absorción de inicio están entre 350 y 400 nm (Figura S5). Se sabe que los cristales se realizaron en un espectrómetro Bruker Vertex 70, mientras que los espectros de h-BN puros tienen una absorción de inicio UV/vis a ~210 nm; El dopaje y la Raman se registraron en un sistema Raman WITEC alpha300R utilizando un láser funcionalización provocarán un desplazamiento al rojo de la absorción en los de excitación de 532 nm. Las curvas de trabajo estándar de reactivos orgánicos e materiales h-BN [30,31]. Los espectros EDX se muestran enFigura 2c revela que las iones metálicos se midieron en un espectrómetro ultravioleta-visible Shimadzu principales composiciones químicas de los aerogeles BN son B y N con contenidos UV-2600. Las imágenes microscópicas de fluorescencia se tomaron en un sistema menores de O. La intensidad del elemento C disminuye junto con el aumento de la Motic AE31E-EF-INW. Eliminaciones de microorganismos.microcistisyE. coliLas células se utilizaron como algas y bacterias contaminadas representativas para las pruebas de temperatura de síntesis. El rico O en las muestras concuerda bien con los resultados de FTIR y UV/vis, indicando también la posible presencia de grupos funcionales en las superficies del material. purificación y tratamiento del agua, respectivamente. Al fluir elmicrocistis( concentración: 4.1×107cuenta ml−1) yE. coli(concentración: 1,3×107 cuenta ml−1) soluciones a través de las muestras de aerogel BN, los filtrados se recogieron para su análisis. El número demicrocistiscélulas yE. colien una unidad de volumen antes y después de la filtración se midieron mediante el método de citometría y se utilizaron para calcular la eficiencia de eliminación. las concentraciones demicrocistisLas células en agua también se determinaron mediante espectroscopía de fluorescencia debido a la presencia de clorofila a en el microcistiscélulas. Los aerogeles BN obtenidos fueron propuestos para la eliminación de microorganismos en aguas contaminadas, tales comomicrocistisyE. coli. La proliferación demicrocistisen el agua no sólo afecta a todo el ecosistema acuático, provocando la muerte masiva de organismos acuáticos, sino que también amenaza la salud pública debido a las toxinas que liberan [32,33]. Después de filtrar elmicrocistis-agua contaminada (concentración: 4,1×107 cuenta ml−1) a través de los aerogeles BN, las eficiencias de eliminación para todos los aerogeles BN superan el 99% (Fig. 3C).Fig. 3b muestra los cambios en la Adsorciones de colorantes orgánicos e iones metálicos.Se prepararon intensidad de la fluorescencia de la clorofila delmicrocistis-Agua contaminada soluciones de RhB y MB con diferentes concentraciones y se midieron sus curvas antes y después de filtrarla por diferentes materiales. La fluorescencia de clorofila de trabajo estándar de absorbancia. Se sumergió un trozo de muestra de aerogel BN de ~10 mg en la solución de tinte de 20 ml con diferentes concentraciones para el experimento de adsorción. Las concentraciones de las soluciones de tinte detectada se origina en lamicrocistiscélulas en agua, cuya intensidad es proporcional al número demicrocistiscélulas en una unidad de volumen. Entre ellos, BNA1000 exhibe el mejor rendimiento de eliminación en comparación con después de las adsorciones se midieron mediante el espectrómetro UV/vis. CuCl2⋅ otros materiales filtrantes comunes, como el papel de filtro, el algodón y los 2H2O, Co(NO3)2⋅6H2O, Ni(NO3)2⋅6H2O, FeCl3⋅6H2O y K2cr2oh7Soluciones con una carbones activados. No se detectó ninguna fluorescencia obvia de clorofila en el concentración de iones metálicos de 200 mg L.−1 agua filtrada para la muestra BNA1000; la eficiencia de remoción medida por el fueron preparados para las pruebas de adsorción. Se agregaron aproximadamente 50 método de Citometría alcanza hasta el 99,7%, muy superior a las del carbón mg de muestra de aerogel BN a 200 ml de soluciones que contenían los iones metálicos activado (22,9%), algodón (42,4%) y papel de filtro (88,1%), como se muestra enFig. deseados; y las soluciones se agitaron durante la noche para alcanzar los equilibrios de 3C. adsorción. La capacidad de adsorción se calculó con base en la fórmula: Imágenes SEM (Figura 3e y S6) revelan los mecanismos de eliminación de la 15605 Z. Chen y col. Cerámica Internacional 47 (2021) 15604–15610 Figura 1.(a) Fotografía de 2B⋅Precursores de aerogel M después de la liofilización. (b) Fotografía del aerogel BN sintetizado. ( c, d ) Imágenes SEM típicas de aerogel BN sintetizadas a 1000◦C. Muestra que el aerogel BN está hecho de fibras con una longitud superior a 100 μm y un ancho de 0,5 a 2,0 μm. ( e, f ) Imágenes TEM de aerogel BN sintetizadas a 1000◦C. Figura 2.(a) Patrones de XRD de aerogeles BN preparados a diferentes temperaturas. (b) Espectros FTIR de aerogeles BN. (c) Espectros EDX de los aerogeles. microcistiscélulas en agua,es decirlas células quedan atrapadas de forma independiente densamente empaquetado en los espacios entre las fibras BN (poros) después del en las posiciones de los poros de tamaño micro de los aerogeles. Este fenómeno también filtrado. A partir de estos resultados, podemos ver que los materiales de aerogel BN se observó claramente bajo un microscopio de fluorescencia. Como se vio enFigura 4, el desarrollados proporcionan una manera eficiente y sencilla de limpiar elmicrocistis rojomicrocistisLas células se visualizan bajo la excitación de luz de 540 nm, mientras que células del agua contaminada. Este método es ventajoso en comparación con el las fibras BN del aerogel se pueden ver bajo excitación de luz de 350 y 480 nm. Los tratamiento de cloración comúnmente adoptado, porque la técnica actual no dará lugar a resultados muestran que elmicrocistislas células son enormes consumos de oxígeno disuelto causados por microorganismos. 15606 Z. Chen y col. Cerámica Internacional 47 (2021) 15604–15610 Fig. 3.(a) Ilustración esquemática de la configuración de filtrado. (b) Espectros de fluorescencia demicrocistis-Agua contaminada antes y después de tratamientos de filtración con diferentes materiales. La fluorescencia a 670 nm es causada por la clorofila a enmicrocistis células. (c) Eficiencia de eliminación demicrocistisceldas para diferentes materiales filtrantes. (d) Eficiencia de eliminación deE. colipara diferentes materiales. Las eficiencias de eliminación en c,d se miden mediante el método de citometría. ( e, f ) Imágenes SEM de los aerogeles BN después del filtrado microcistis-(mi) yE. coli-( f) agua contaminada, respectivamente. y S8revelar una agregación severa deE. colicélulas en las superficies de las fibras muerte y problemas de reactivos químicos residuales [34]. Además de las algas, las bacterias comoE. colies otro tipo de microorganismo BN después de fluir a través del aerogel.E. coliLas celdas tienen carga negativa, lo contaminante del agua, que puede causar graves problemas de salud pública [35]. el que puede agregarse si se rompe dicho equilibrio de carga. Porque las superficies serotipoE. coliPuede causar infecciones gastrointestinales humanas y muchas otras de las fibras BN contienen –NH2o grupos –NH–, estos grupos funcionales enfermedades debido a antígenos de fimbrias específicos y toxinas patógenas.33].E. coli generalmente están cargados positivamente debido a la protonación parcial en tiene un tamaño menor que elmicrocistiscélulas y se espera que penetre fácilmente en soluciones acuosas, similar a los floculantes de polietilenimina y quitosano.37]. los poros del tamaño de un micrómetro. Y sorprendentemente, descubrimos que los Estos grupos funcionales promueven las adherencias deE. colicélulas en las aerogeles BN podían limpiar excelentemente laE. coli células del agua contaminada. superficies BN y dan como resultado agregaciones para separaciones eficientes. Como se muestra enFig. 3d, las muestras de aerogel BN preparadas a diferentes temperaturas pueden eliminar elE. colicélulas hasta el 98,5%. En comparación, las Desde el primer informe sobre la preparación de estructuras porosas de BN eficiencias de eliminación de otros materiales filtrantes son sólo del 25,6% para el carbón mediante la pirólisis de 2B⋅M precursores [dieciséis], se ha demostrado repetidamente activado, del 70,8% para el algodón y del 79,5% para el papel de filtro, respectivamente, que las altas superficies específicas de los materiales BN obtenidos superan los 1000 m2 mucho más bajas que las de los aerogeles BN. Los espectros Raman de BNA antes y gramo−1[17]. La característica porosa del 2B⋅Los BN derivados de M hacen que los después del filtrado también confirman el alto rendimiento de bloqueo para elmicrocistis materiales resultantes sean adecuados para diversas adsorciones de compuestos e yE. coli. Como se muestra enFigura S4, el BNA1000 preparado exhibe un pico Raman iones. En primer lugar, probamos el rendimiento de adsorción de los aerogeles BN para característico a 1377 cm−1perteneciendo ah-BN E2gmodo, que se vuelve débil o incluso rodamina B (RhB) y azul de metileno (MB), dos tintes típicos de uso frecuente. La enterrado en los picos intensos emergentes.Estos picos que surgen después de la contaminación de estos colorantes, por ejemplo RhB, puede provocar cáncer, destruir la filtración son causados por las biomoléculas de los microorganismos.36]. hemoglobina, etc. [38,39] Como se sugiere enfigura 5a, los aerogeles BN a base de fibra tienen excelentes eficiencias de eliminación de estos tintes.figura 5a muestra las absorbancias UV/vis de las soluciones de tinte antes y después de las adsorciones, lo que Como se mencionó anteriormente, el tamaño deE. coliestá en una escala submicrónica, lo que debería dificultar el bloqueo de las células bacterianas por los poros de tamaño indica las adsorciones casi perfectas de estos tintes orgánicos. Las capacidades de micrométrico. Tanto los resultados de SEM como los de fluorescencia se muestran enFig. 3F,T7 adsorción (qe) de estos colorantes son 15607 Z. Chen y col. Cerámica Internacional 47 (2021) 15604–15610 Figura 4.Imágenes de fluorescencia de aerogeles BN después del filtrado.microcistis-agua contaminada. ( a, d ) Imágenes de fluorescencia de aerogeles excitados por una luz de 350 nm con diferentes aumentos. ( b, e ) Imágenes de fluorescencia de aerogel en las mismas posiciones excitadas por una luz de 480 nm. (c,f) Imágenes de fluorescencia excitadas por una luz de 540 nm. Los rangos registrados en df son el área ampliada etiquetada en a. Figura 5.Rendimiento de adsorción del aerogel BNA1000 para diversos tintes orgánicos, iones metálicos, pesticidas y reactivos orgánicos. (a) Espectros UV/vis de 10 mg L−1Soluciones de RhB y MB antes y después de la adsorción de aerogel BN. (b) Curvas de adsorción isotérmica de RhB y MB a temperatura ambiente con ajustes mediante la ecuación de Langmuir. (c) Capacidades de adsorción para diferentes iones metálicos. Consulte los detalles de las pruebas en la sección Experimental. (d) Espectros UV / vis de soluciones de foxim antes y después de la adsorción de aerogel BN. (e) Capacidades de adsorción de diversos reactivos orgánicos. (f) Rendimiento de adsorción cíclica del aerogel BN a base de fibra después del tratamiento de combustión de los aceites adsorbidos. calculado en base a los cambios de absorbancias de la solución antes y después de Los iones metálicos de las aguas residuales industriales, en particular los iones de las adsorciones; Las curvas de trabajo estándar se pueden ver enHigos. T11-T12. metales pesados, deben tratarse bien antes de descargarse. La naturaleza de porosidad y Las adsorciones isotérmicas que se muestran enfigura 5b puede equiparse con el los enlaces bipolares B-N de las fibras BN obtenidas hacen que los materiales BN sean modelo Langmuir, que proporciona una capacidad de adsorción de 305 mg g−1 excelentes candidatos para la adsorción de iones metálicos. Los resultados muestran que para RhB y 342 mg g−1para MB, respectivamente. Estos valores superan los de los los aerogeles BN a base de fibra pueden absorber 527 mg g−1iones de cobre, mucho más carbones activados y sílices informados con capacidades de adsorción de RhB de altos que los del carbón activado informado (75,78 mg g−1) [43]. Mientras tanto, también 77 a 281 mg g.−1y capacidad de MB de 66 a 288 mg g−1[40–42]. evaluamos las capacidades de adsorción de los aerogeles BN. 15608 Z. Chen y col. Cerámica Internacional 47 (2021) 15604–15610 para otros iones metálicos, incluido Co2+, ni2+, fe3+y cr2oh2capacidades de adsorción consideradas de Co2+, ni2+, fe3+y cr2oh2- 7 7son . El Los iones metálicos eran aproximadamente un orden de magnitud más altos que los de 176, los carbones porosos/activados informados. Estos eficientes resultados de eliminación a 135, 262 y 68 mg g−1, respectivamente. Verfigura 5C. escala cruzada de microorganismos, moléculas orgánicas e iones metálicos en el agua Como sabemos, el principal mecanismo de adsorción de iones metálicos sobre proporcionaron una forma sencilla y de un solo paso para la purificación del agua. Este materiales de carbono porosos es la fisisorción si las superficies de carbono no se trabajo inspirará futuros diseños de materiales e innovaciones tecnológicas para modifican químicamente. Estas interacciones son mucho más débiles que la purificaciones de agua integrales y eficientes en un solo paso. quimisorción. Los ricos grupos funcionales en las superficies BN, incluidos – OH y –NH2, puede coordinarse químicamente con iones metálicos y dar como resultado Fuentes de financiamiento altas capacidades de absorción de estos iones metálicos en los materiales BN actuales. El –NH con carga parcialmente positiva2Los grupos pueden atraer Cr negativo.2oh2- Fundación Nacional de Ciencias de la Naturaleza de China (NSFC; no. 7 iones por interacciones electrostáticas. Además, las estructuras porosas de las fibras de 21903021); la Plataforma de Innovación y Plan de Talento de la provincia de Hunan los aerogeles tienen grandes superficies expuestas disponibles para la adsorción de (2019RS1027); y los Fondos de Investigación Fundamental para las Universidades iones metálicos, lo que es otro factor importante para las adsorciones de alta capacidad Centrales (Universidad de Hunan: 531119200114). de varios iones metálicos. Estas características hacen del BNA un excelente tipo de adsorbente para la adsorción de iones metálicos. Las capacidades de adsorción Declaración de intereses contrapuestos resultantes del aerogel BN son mucho mayores que las de los adsorbentes reportados. Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia ni relaciones personales conocidas que pudieran haber influido en el trabajo presentado en este artículo. Por ejemplo, los valores qe de los reportados carbones activados o biocarbón para Cu2+, co2+, ni2+, fe3+y cr2oh2- 7iones fueron 75,78 mg g−1[43], 83,6 mg·g−1[44], 24,08 mg·g−1[45], 15,54 mg·g 7,5 mg·g−1[47]. respectivamente. Además, el Cu medido2+La capacidad del presente aerogel BN también es notablemente mayor que la del BN poroso (374 mg g−1) [48] y nanohojas BN (488 mg g−1) [49 ]. −1[46], Reconocimiento Nos gustaría agradecer al Dr. Xinxin Feng de la Facultad de Química e Los pesticidas, los aceites derramados y otros reactivos orgánicos también son Ingeniería Química de la Universidad de Hunan por su ayuda técnica en el origen de la contaminación del agua [50]. Los aerogeles BN a base de fibra experimentos biológicos SEM. Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional muestran excelentes rendimientos de adsorción para estos compuestos de Ciencias de la Naturaleza de China (NSFC; no. 21903021), la Plataforma de orgánicos. Aquí utilizamos un pesticida que contiene fósforo (phoxim) como Innovación y Plan de Talento de la provincia de Hunan (2019RS1027) y los Fondos ejemplo para verificar el potencial de los aerogeles BN para tratamientos con de Investigación Fundamental para las Universidades Centrales (Universidad de pesticidas. Las absorbancias UV/vis de las soluciones de foxim antes y después de Hunan: 531119200114). las adsorciones se muestran en figura 5d; la concentración de foxim se vuelve muy baja con una eficiencia de eliminación del 87%.figura 5e resume las capacidades Apéndice A. Datos complementarios de adsorción de los aerogeles BN para otros compuestos orgánicos como aceite lubricante, éter anhidro, xileno, tolueno, cloroformo y glutaraldehído. La Los datos complementarios de este artículo se pueden encontrar en línea enhttps:// capacidad de adsorción de aceite lubricante alcanza el 1000% en peso; para doi. org/10.1016/j.ceramint.2021.02.130. compuestos de hidrocarburos aromáticos como xileno y tolueno, las capacidades de adsorción son aproximadamente 1500% en peso; la capacidad de adsorción de Referencias glutaraldehído alcanza hasta el 2700% en peso. El rendimiento demostrado de adsorción de aceites lubricantes por parte de los aerogeles BN es superior al de [1] Q. Wang, ZM Yang, Contaminación del agua industrial, tratamiento del medio ambiente del agua y riesgos para la salud en China, Environ. Contaminación. 218 (2016) 358–365,https://doi.org/ las heces de animales.51], minerales de arcilla [52], y otros BN similares a espuma 10.1016/j.envpol.2016.07.011. reportados [18]. [2] S. Wong, N. Ngadi, IM Inuwa, O. 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Conclusiones En resumen, revelamos el alto rendimiento y el gran potencial de los aerogeles de BN, que estaban hechos de fibras de BN densas y porosas, en la eliminación de contaminantes a escala cruzada para la purificación de agua. Los aerogeles lograron eliminaciones altamente eficientes de tamaños (sub)micrométricos.microcistisyE. coli células con eficiencias de>99% y>98% en agua, respectivamente. microcistisLas células quedaron atrapadas principalmente por los poros del tamaño de un micrómetro del aerogel, mientras que elE. coliLas células se detuvieron mediante adherencias y agregaciones celulares en las superficies de las fibras BN. Los aerogeles BN también exhibieron excelentes adsorciones de tintes orgánicos, iones metálicos, pesticidas y otros compuestos orgánicos, que se atribuyeron a las estructuras porosas de las fibras BN, los [7] OS Bello, KA Adegoke, OO Sarumi, OS Lameed, Carbón activado de vaina de algarrobo funcionalizado (parkia biglobosa) para la eliminación del tinte de rodamina B, Heliyon 5 (8) (2019) e02323,https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e02323. [8] E. Da'na, Adsorción de metales pesados sobre sílice mesoporosa funcionalizada: una revisión, Microporous Mesoporous Mater. 247 (2017) 145-157,https://doi.org/10.1016/ j.micromeso.2017.03.050. [9] VB Cashin, DS Eldridge, AM Yu, DY Zhao, Funcionalización de superficies y manipulación de adsorbentes de sílice mesoporosos para mejorar la eliminación de contaminantes: una revisión, Environ. Ciencia-Wat. Res. Tecnología. 4 (2018) 110-128,https://doi.org/10.1039/ C7EW00322F. [10] G. Crini, E. Lichtfouse, LD Wilson, N. 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