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Nanocellulose for Sustainable Water Purification
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2022-03-24 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00683 Rasel Das 1 , Tom Lindström 1, 2 , Priyanka R Sharma 1 , Kai Chi 1 , Benjamin S Hsiao 1
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2022-03-24 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00683 Rasel Das 1 , Tom Lindström 1, 2 , Priyanka R Sharma 1 , Kai Chi 1 , Benjamin S Hsiao 1
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Nanocelluloses (NC) are nature-based sustainable biomaterials, which not only possess cellulosic properties but also have the important hallmarks of nanomaterials, such as large surface area, versatile reactive sites or functionalities, and scaffolding stability to host inorganic nanoparticles. This class of nanomaterials offers new opportunities for a broad spectrum of applications for clean water production that were once thought impractical. This Review covers substantial discussions based on evaluative judgments of the recent literature and technical advancements in the fields of coagulation/flocculation, adsorption, photocatalysis, and membrane filtration for water decontamination through proper understanding of fundamental knowledge of NC, such as purity, crystallinity, surface chemistry and charge, suspension rheology, morphology, mechanical properties, and film stability. To supplement these, discussions on low-cost and scalable NC extraction, new characterizations including solution small-angle X-ray scattering evaluation, and structure–property relationships of NC are also reviewed. Identifying knowledge gaps and drawing perspectives could generate guidance to overcome uncertainties associated with the adaptation of NC-enabled water purification technologies. Furthermore, the topics of simultaneous removal of multipollutants disposal and proper handling of post/spent NC are discussed. We believe NC-enabled remediation nanomaterials can be integrated into a broad range of water treatments, greatly improving the cost-effectiveness and sustainability of water purification.
中文翻译：
用于可持续水净化的纳米纤维素
纳米纤维素 (NC) 是基于自然的可持续生物材料，它不仅具有纤维素特性，而且还具有纳米材料的重要标志，例如大表面积、多功能反应位点或功能，以及对无机纳米粒子的支架稳定性。这类纳米材料为清洁水生产的广泛应用提供了新的机会，这些应用曾经被认为是不切实际的。本综述通过对 NC 的基本知识（例如纯度、结晶度、表面化学和电荷，悬浮流变学，形态学，力学性能和薄膜稳定性。为了补充这些，还回顾了关于低成本和可扩展的 NC 提取、包括溶液小角度 X 射线散射评估在内的新表征以及 NC 的结构-性能关系的讨论。识别知识差距和绘制观点可以产生指导，以克服与适应 NC 水净化技术相关的不确定性。此外，还讨论了同时去除多污染物处理和正确处理后/用过的 NC 的主题。我们相信，支持 NC 的修复纳米材料可以集成到广泛的水处理中，从而大大提高水净化的成本效益和可持续性。还回顾了关于低成本和可扩展的 NC 提取、包括溶液小角度 X 射线散射评估在内的新表征以及 NC 的结构-性能关系的讨论。识别知识差距和绘制观点可以产生指导，以克服与适应 NC 水净化技术相关的不确定性。此外，还讨论了同时去除多污染物处理和正确处理后/用过的 NC 的主题。我们相信，支持 NC 的修复纳米材料可以集成到广泛的水处理中，从而大大提高水净化的成本效益和可持续性。还回顾了关于低成本和可扩展的 NC 提取、包括溶液小角度 X 射线散射评估在内的新表征以及 NC 的结构-性能关系的讨论。识别知识差距和绘制观点可以产生指导，以克服与适应 NC 水净化技术相关的不确定性。此外，还讨论了同时去除多污染物处理和正确处理后/用过的 NC 的主题。我们相信，支持 NC 的修复纳米材料可以集成到广泛的水处理中，从而大大提高水净化的成本效益和可持续性。识别知识差距和绘制观点可以产生指导，以克服与适应 NC 水净化技术相关的不确定性。此外，还讨论了同时去除多污染物处理和正确处理后/用过的 NC 的主题。我们相信，支持 NC 的修复纳米材料可以集成到广泛的水处理中，从而大大提高水净化的成本效益和可持续性。识别知识差距和绘制观点可以产生指导，以克服与适应 NC 水净化技术相关的不确定性。此外，还讨论了同时去除多污染物处理和正确处理后/用过的 NC 的主题。我们相信，支持 NC 的修复纳米材料可以集成到广泛的水处理中，从而大大提高水净化的成本效益和可持续性。
更新日期：2022-03-24
中文翻译：
用于可持续水净化的纳米纤维素
纳米纤维素 (NC) 是基于自然的可持续生物材料，它不仅具有纤维素特性，而且还具有纳米材料的重要标志，例如大表面积、多功能反应位点或功能，以及对无机纳米粒子的支架稳定性。这类纳米材料为清洁水生产的广泛应用提供了新的机会，这些应用曾经被认为是不切实际的。本综述通过对 NC 的基本知识（例如纯度、结晶度、表面化学和电荷，悬浮流变学，形态学，力学性能和薄膜稳定性。为了补充这些，还回顾了关于低成本和可扩展的 NC 提取、包括溶液小角度 X 射线散射评估在内的新表征以及 NC 的结构-性能关系的讨论。识别知识差距和绘制观点可以产生指导，以克服与适应 NC 水净化技术相关的不确定性。此外，还讨论了同时去除多污染物处理和正确处理后/用过的 NC 的主题。我们相信，支持 NC 的修复纳米材料可以集成到广泛的水处理中，从而大大提高水净化的成本效益和可持续性。还回顾了关于低成本和可扩展的 NC 提取、包括溶液小角度 X 射线散射评估在内的新表征以及 NC 的结构-性能关系的讨论。识别知识差距和绘制观点可以产生指导，以克服与适应 NC 水净化技术相关的不确定性。此外，还讨论了同时去除多污染物处理和正确处理后/用过的 NC 的主题。我们相信，支持 NC 的修复纳米材料可以集成到广泛的水处理中，从而大大提高水净化的成本效益和可持续性。还回顾了关于低成本和可扩展的 NC 提取、包括溶液小角度 X 射线散射评估在内的新表征以及 NC 的结构-性能关系的讨论。识别知识差距和绘制观点可以产生指导，以克服与适应 NC 水净化技术相关的不确定性。此外，还讨论了同时去除多污染物处理和正确处理后/用过的 NC 的主题。我们相信，支持 NC 的修复纳米材料可以集成到广泛的水处理中，从而大大提高水净化的成本效益和可持续性。识别知识差距和绘制观点可以产生指导，以克服与适应 NC 水净化技术相关的不确定性。此外，还讨论了同时去除多污染物处理和正确处理后/用过的 NC 的主题。我们相信，支持 NC 的修复纳米材料可以集成到广泛的水处理中，从而大大提高水净化的成本效益和可持续性。识别知识差距和绘制观点可以产生指导，以克服与适应 NC 水净化技术相关的不确定性。此外，还讨论了同时去除多污染物处理和正确处理后/用过的 NC 的主题。我们相信，支持 NC 的修复纳米材料可以集成到广泛的水处理中，从而大大提高水净化的成本效益和可持续性。
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