Adsorptive Removal of Artificial Sweeteners from Water Using Metal–Organic Frameworks Functionalized with Urea or Melamine
Source abstract
Abstract
A highly porous metal–organic framework (MOF), MIL-101, was modified to introduce urea or melamine via grafting on open metal sites of the MOF. Adsorptive removal of three artificial sweeteners (ASWs) was studied using the MOFs, with or without modifications (including nitration), and activated carbon (AC). The adsorbed quantities (based on the weight of the adsorbent) of saccharin (SAC) under various conditions decreased in the order urea-MIL-101 > melamine-MIL-101 > MIL-101 > AC > O 2 N-MIL-101; however, the quantities based on unit surface area are in the order melamine-MIL-101 > urea-MIL-101 > MIL-101 > O 2 N-MIL-101. Similar ASWs [acesulfame (ACE) and cyclamate (CYC)] showed the same tendency. The mechanism for very favorable adsorption of SAC, ACE, and CYC over urea- and melamine-MIL-101 could be explained by H-bonding on the basis of the contents of −NH 2 groups on the MOFs and the adsorption results under a wide range of pH values. Moreover, the direction of H-bonding could be clearly defined (H acceptor: ASWs; H donor: MOFs). Urea-MIL-101 and melamine-MIL-101 could be suggested as competitive adsorbents for organic contaminants (such as ASWs) with electronegative atoms, considering their high adsorption capacity (for example, urea-MIL-101 had 2.3 times the SAC adsorption of AC) and ready regeneration.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Metal-Organic Frameworks: Synthesis and Applications · Molecular Sensors and Ion Detection · Covalent Organic Framework Applications
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Chemistry and Green-Nano Materials Research Center, Kyungpook National University, Daegu 702-701, Republic of Korea
Funding
National Research Foundation of Korea
References (70)
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