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dc.contributor.author
Picon Borregales, David Emmanuel
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dc.contributor.author
Torasso, Nicolás
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dc.contributor.author
Vega Baudrit, José Roberto
dc.contributor.author
Cerveny, Silvina
dc.contributor.author
Goyanes, Silvia Nair
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dc.date.available
2023-08-31T11:49:59Z
dc.date.issued
2022-09
dc.identifier.citation
Picon Borregales, David Emmanuel; Torasso, Nicolás; Vega Baudrit, José Roberto; Cerveny, Silvina; Goyanes, Silvia Nair; Bio-inspired membranes for adsorption of arsenic via immobilized L-Cysteine in highly hydrophilic electrospun nanofibers; Institution of Chemical Engineers; Chemical Engineering Research & Design; 185; 9-2022; 108-118
dc.identifier.issn
0263-8762
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/210010
dc.description.abstract
Arsenic is a concern for its ubiquity in the environment and its accumulative and toxic properties. Water is often contaminated with this chemical, so developing simple, scalable, and green water treatment technologies is urgently needed. We show here that the ability of the L-Cysteine biomolecule to form complexes with arsenic inspires its use as a natural bio-inspired sorbent to develop advanced functional materials. We establish for the first time a way to chemically anchor L-Cysteine (L-Cys) inside highly hydrophilic nanofibers to create a membrane capable of lowering As(V) concentration below the WHO limit of 10 μg/L. A homogeneous precursor mixture of an aqueous solution of PVA and L-Cys (5 wt% and 10 wt% of L-Cys with respect to PVA) was electrospun to obtain a nanofibrous membrane. Successful immobilization of L-Cys within PVA nanofibers is achieved during heat treatment at 190 °C. It occurs through esterification reactions between the hydroxyl group on the PVA chain and the carboxylic acid on L-Cys. Arsenic sorption (as As(V)) was assessed by batch experiments in aqueous media and at a controlled pH range. The maximum removal efficiency was achieved at pH 7, supporting the formation of thiolate complexes as the primary mechanism for arsenic sorption. We show that L-Cys confinement makes arsenic diffusion inside the nanofibers a rate-limiting process in adsorption kinetics, following the pseudo first order equation. Overall, this work establishes a novel arsenic remediation strategy and encourages the research of nature-mimicking adsorbents and biodegradable polymers to develop functional materials in water remediation.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Institution of Chemical Engineers
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
dc.subject
ARSENIC ADSORPTION
dc.subject
ELECTROSPUN NANOFIBERS
dc.subject
L-CYSTEINE
dc.subject
PVA MEMBRANES
dc.subject.classification
Ingeniería de los Materiales
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dc.subject.classification
Ingeniería de los Materiales
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dc.subject.classification
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
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dc.title
Bio-inspired membranes for adsorption of arsenic via immobilized L-Cysteine in highly hydrophilic electrospun nanofibers
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2023-07-07T22:21:10Z
dc.journal.volume
185
dc.journal.pagination
108-118
dc.journal.pais
Reino Unido
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dc.description.fil
Fil: Picon Borregales, David Emmanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
dc.description.fil
Fil: Torasso, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
dc.description.fil
Fil: Vega Baudrit, José Roberto. Universidad de Costa Rica; Costa Rica
dc.description.fil
Fil: Cerveny, Silvina. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
dc.description.fil
Fil: Goyanes, Silvia Nair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
dc.journal.title
Chemical Engineering Research & Design
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dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1016/j.cherd.2022.06.042
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