Biofabrication of a novel bacteria/bacterial cellulose composite for improved adsorption capacity
Biofabrication of a novel bacteria/bacterial cellulose composite for improved adsorption capacity
复制标题
生物制造新型细菌/细菌纤维素复合材料以提高吸附能力
DOI：
10.1016/j.compositesa.2019.105560
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发表时间：
2019-10
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
H. Luo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Y. Wan;J. Wang;M. Gama;R. Guo;Q. Zhang;P. Zhang;F. Yang;H. Luo
细菌纤维素（BC）的常规制造涉及用热NaOH水溶液处理以去除细菌（BA）。在此，我们报告了一种更简单，更便宜的方法制备BA/BC复合材料没有碱化，保持在纳米纤维BC网络中的BA。扫描电子显微镜（SEM）观察显示，BA在BC基质中自然分布，具有紧密缠结的结构。这种BA嵌入的BA/BC复合材料表现出比BC改善的机械强度和模量。当用作吸附剂时，与裸BC相比，BA/BC复合物对Pb（II）、Cu（II）、Ni（II）和Cr（VI）表现出显著更高的吸附容量。BA/BC的高得多的吸附容量是由于BA中存在已知参与配位相互作用的官能团，例如酰胺。这一突破性的策略不仅使制造过程更简单，更具成本效益，而且还生产出一种新的基于BC的吸附剂，对重金属的吸附能力有所提高。
Conventional fabrication of bacterial cellulose (BC) involves treatment with hot NaOH aqueous solutions to remove bacteria (BA). Herein, we report a simpler and cheaper method for the preparation of BA/BC composite without alkalization, which keeps the BA in the nanofibrous BC network. Scanning electron microscopy (SEM) observation showed naturally distributed BA in BC matrix with a tightly entangled structure. Such BA-embedded BA/BC composite exhibited improved mechanical strength and modulus over BC. When used as adsorbent, the BA/BC composite exhibited significantly higher adsorption capacities to Pb(II), Cu(II), Ni(II), and Cr(VI) compared to bare BC. The much higher adsorption capacities of BA/BC are due to the presence of functional groups in the BA, such as amide, which are known to be involved in coordination interaction. This breakthrough strategy not only made the fabrication process simpler and more cost-effective, but also produced a new BC-based adsorbent with improved adsorption capacity to heavy metals.
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