journal article·2023-07Open access

Nitrogen‐Doped Graphene Nanosheets for Sustainable Removal of Pharmaceutical Contaminants from Water: Kinetics and ANFIS Modeling

Jyoti Sharma, Monika Dubey, Sandip Chakrabarti, Sanjeev Kumar Srivastava, Yogendra Kumar Mishra, Amit Bhatnagar, Subhasha Nigam, Monika Joshi

ChemNanoMat· Volume 9· Issue 7

Abstract

Abstract In this work, nitrogen‐doped graphene nanosheets (NGS) were synthesized to remove diclofenac sodium (DFS) from water. The NGS exhibited 99.8 % removal efficiency, adsorption capacity of 278 mg g−1 for DFS within 30 min, and excellent reusability up to 5 cycles of adsorption. The experimental data fit well with pseudo‐second order kinetic model and Langmuir isotherm model. X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) and FTIR studies revealed that the carboxylic group, triazine group, graphitic‐N, and pyridinic‐N groups were involved in the adsorption of DFS. The adaptive neuro‐fuzzy inference system (ANFIS) was modeled for accurate prediction of optimizing parameters for the maximum adsorptive removal (%) of DFS by NGS. A subsequent cytotoxicity assay of NGS on a green alga Chlamydomonas sp. signified non‐toxic nature. This study suggests NGS to be a promising economic adsorbent for water remediation in resource‐poor environments to fulfill “UN‐Sustainable Development Goal‐ 6”.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Nanomaterials for catalytic reactions · Graphene research and applications · Graphene and Nanomaterials Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Amity Institute of Biotechnology Amity University Noida Uttar Pradesh 201313 India

Amity Institute of Nanotechnology Amity University Noida Uttar Pradesh 201313 India

Department of Applied Science and Humanities IIMT College of Engineering Greater Noida Uttar Pradesh 201310 India

Department of Physics Indian Institute of Technology Kharagpur Kharagpur 721302 India

Mads Clausen Institute NanoSYD University of Southern Denmark Alsion 2 6400 Sønderborg Denmark

Department of Separation Science LUT School of Engineering Science LUT University Sammonkatu 12 FI-50130 Mikkeli Finland

References (72)

Show source-provided references
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