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SCIE
SCOPUS
Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<sub>x</sub> MXene core-shell spheres for ultrahigh removal of mercuric ions
저자
Shahzad, Asif ; Nawaz, Mohsin ; Moztahida, Mokrema ; Jang, Jiseon ; Tahir, Khurram ; Kim, Jiho ; Lim, Youngsu ; Vassiliadis, Vassilios S. ; Woo, Seung Han ; Lee, Dae Sung
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
400-408(9쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Two-dimensional (2-D) titanium carbide MXene core (Ti<SUB>3</SUB>C<SUB>2</SUB>T<SUB>x</SUB>) shell aerogel spheres (MX-SA) for mercuric ion removal were designed and fabricated with varying concentrations of Ti<SUB>3</SUB>C<SUB>2</SUB>T<SUB>x</SUB> MXene and sodium alginate (SA) using a facile method. Owing to their unique inside structures, high porosities, large specific surface areas, oxygenated functional groups of MXene nanosheets, and available active binding sites, the synthesized microspheres constitute a unique adsorbent for heavy metals removal in water. The MX-SA<SUB>4:20</SUB> spheres exhibit an exceptional adsorption capacity of 932.84 mg/g for Hg<SUP>2+</SUP>, which is among the highest value reported for adsorbents. The adsorbent exhibits high single- and multi-component removal efficiencies, with 100% efficiency for Hg<SUP>2+</SUP> and >90% efficiency for five heavy metal ions. The synthesized materials are highly efficient for Hg<SUP>2+</SUP> removal under extreme pH conditions (0.5–1.0 M HNO<SUB>3</SUB>) and have additional excellent reproducible properties. The micro-size and spherical shape of MX-SA<SUB>4:20</SUB> also allow it to be used in column-packed devices.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Ti<SUB>3</SUB>C<SUB>2</SUB>T<SUB>x</SUB> nanosheets were synthesized using a low-toxicity etching agent (NH<SUB>4</SUB>F). </LI> <LI> Core-shell of MX-SA<SUB>4:20</SUB> spheres was capable of very effectively removing heavy metals. </LI> <LI> MX-SA<SUB>4:20</SUB> spheres exhibited exceptional Hg<SUP>2+</SUP> adsorption capacity of 932.84 mg g<SUP>−1</SUP>. </LI> <LI> MX-SA<SUB>4:20</SUB> performed excellently in extreme acidic conditions. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>Fabrication of MX-SA<SUB>4:20</SUB> spheres through MXene-Alginate networking and their application in Hg<SUP>2+</SUP> uptake.</P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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