journal article·2025-06-13

Degradable Biopolymer-Based Nanocomposites in Water Treatment and Air Purification: A Review

Hani Nasser Abdelhamid

ACS Applied Polymer Materials· Volume 7· Issue 11
Publisher page

Abstract

This review explores degradable biopolymer-based nanocomposites and their diverse applications including water purification, environmental remediation, and air purification. It highlights the key trends and developments in biopolymers, such as cellulose and chitosan. These biopolymers can be functionalized or conjugated with advanced materials, such as metallic nanoparticles, metal oxides, zeolites, perovskites, covalent organic frameworks (COFs), metal–organic frameworks (MOFs), zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs), and MXenes. The resulting biopolymer/nanoparticle composites exhibit remarkable multifunctional properties, making them highly suitable for industrial-scale production and integration into modern technologies. Nanocellulose is a promising material for enabling advanced fabrication techniques, such as integrating MOFs into commercial products via three-dimensional (3D) printing and paper-forming techniques. This review highlights these materials’ potential to revolutionize sustainability and green technology applications, offering innovative solutions for critical challenges in various sectors.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Covalent Organic Framework Applications · Membrane Separation Technologies · Advanced Photocatalysis Techniques

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

Affiliations

Department of Chemistry, College of Science

Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)

Funding

Deanship of Scientific Research, Imam Mohammed Ibn Saud Islamic University

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.1021/acs.chemrev.1c0079310.1021/acs.chemrev.1c00793 ↗
2. 10.1016/B978-0-443-15545-1.00006-810.1016/B978-0-443-15545-1.00006-8 ↗
3. 10.1002/admi.20220055710.1002/admi.202200557 ↗
4. 10.1007/s10853-021-06323-010.1007/s10853-021-06323-0 ↗
5. 10.1088/1757-899X/634/1/01203310.1088/1757-899X/634/1/012033 ↗
6. 10.1002/pi.210810.1002/pi.2108 ↗
7. 10.3390/ma1408196010.3390/ma14081960 ↗
8. 10.1016/j.compscitech.2017.03.04410.1016/j.compscitech.2017.03.044 ↗
9. 10.1002/adma.20240156010.1002/adma.202401560 ↗
10. 10.1155/2021/995020210.1155/2021/9950202 ↗
11. 10.1039/D0TB00894J10.1039/D0TB00894J ↗
12. 10.1016/j.polymer.2024.12777810.1016/j.polymer.2024.127778 ↗
13. 10.1016/j.eurpolymj.2024.11351910.1016/j.eurpolymj.2024.113519 ↗
14. 10.1016/j.est.2024.11407110.1016/j.est.2024.114071 ↗
15. 10.1039/D3RA08489B10.1039/D3RA08489B ↗
16. Smith R. · 2005
17. 10.1080/09506608.2018.146094310.1080/09506608.2018.1460943 ↗
18. 10.1016/j.polymdegradstab.2010.06.00710.1016/j.polymdegradstab.2010.06.007 ↗
19. 10.3390/ma203083310.3390/ma2030833 ↗
20. 10.1016/j.matpr.2022.12.17210.1016/j.matpr.2022.12.172 ↗
21. 10.1039/D2NA00439A10.1039/D2NA00439A ↗
22. 10.1016/j.glohj.2023.02.00810.1016/j.glohj.2023.02.008 ↗
23. 10.1038/s41565-021-00866-810.1038/s41565-021-00866-8 ↗
24. 10.3390/molecules2818662410.3390/molecules28186624 ↗
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34. 10.1016/j.eti.2021.10147110.1016/j.eti.2021.101471 ↗
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42. 10.1016/j.energy.2021.12273210.1016/j.energy.2021.122732 ↗
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46. 10.1016/B978-0-12-815732-9.00006-110.1016/B978-0-12-815732-9.00006-1 ↗
47. 10.1016/j.energy.2020.11911410.1016/j.energy.2020.119114 ↗
48. 10.1016/j.ijhydene.2022.06.31010.1016/j.ijhydene.2022.06.310 ↗
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50. 10.1186/s43094-022-00400-010.1186/s43094-022-00400-0 ↗
51. 10.1016/j.jare.2022.01.00810.1016/j.jare.2022.01.008 ↗
52. 10.1016/j.jece.2023.11048210.1016/j.jece.2023.110482 ↗
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62. 10.1016/j.carbpol.2023.12078910.1016/j.carbpol.2023.120789 ↗
63. 10.3390/polym1510235510.3390/polym15102355 ↗
64. 10.1021/acs.chemrev.2c0087610.1021/acs.chemrev.2c00876 ↗
65. 10.1016/j.jclepro.2023.14000010.1016/j.jclepro.2023.140000 ↗
66. 10.1016/j.scitotenv.2023.16344610.1016/j.scitotenv.2023.163446 ↗
67. ASTM International · 2018
68. ASASTM International · 2018
69. ASTM International · 2019
70. ASTM International · 2019
71. 10.1016/j.indcrop.2023.11790410.1016/j.indcrop.2023.117904 ↗
72. 10.1016/B978-0-323-90780-4.00015-210.1016/B978-0-323-90780-4.00015-2 ↗
73. 10.1016/j.ijbiomac.2023.12919410.1016/j.ijbiomac.2023.129194 ↗
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75. 10.1016/j.carpta.2023.10039610.1016/j.carpta.2023.100396 ↗
76. 10.1016/j.ijbiomac.2023.12883410.1016/j.ijbiomac.2023.128834 ↗
77. 10.1016/j.carpta.2023.10033710.1016/j.carpta.2023.100337 ↗
78. 10.1016/j.cej.2024.15443410.1016/j.cej.2024.154434 ↗
79. 10.1016/j.enmm.2024.10094210.1016/j.enmm.2024.100942 ↗
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91. 10.1016/j.carbpol.2023.12131310.1016/j.carbpol.2023.121313 ↗
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95. 10.1016/j.ijbiomac.2023.12499010.1016/j.ijbiomac.2023.124990 ↗
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100. 10.1016/j.reactfunctpolym.2023.10563410.1016/j.reactfunctpolym.2023.105634 ↗