A green synthesis route of ordered mesoporous carbon by nanocasting of sucrose/sodium metasilicate with template removal only by hot water (70 °C) is proposed. The metasilicate-sucrose mesoporous carbon (MSMC) was characterized by structural, textural, surface chemistry properties and their effect on ciprofloxacin (CIP) adsorption. Phenomenological modeling was applied, including two surface-reaction models: adsorption on adsorbent sites (AAS) and on heterogeneous surface (AHS), and two mass transfer models: external film (EFD) and intraparticle homogeneous (IHD) diffusion. A controlled porous structure containing mesopores (3.8 nm) with micropores (1.8 and 0.87 nm) allowed the “pore filling effect” mechanism and strongly favorable kinetics. A highly oxygenated carbon material (C: 81.84% O: 15.04% Si: 1.72% Na: 1.29%) with efficient template removal was obtained. Unusual behavior of the rate-limiting step (AAS or IHD) as a function of CIP concentrations was observed, with mechanism changes due to self-aggregation of CIP molecules (dimers, trimers and tetramers).

中文翻译：

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来自蔗糖和偏硅酸钠模板的环保微介孔碳用于环丙沙星吸附：分子自缔合对扩散机制的影响


提出了一种通过蔗糖/偏硅酸钠纳米铸造有序介孔碳的绿色合成路线，仅通过热水 （70 °C） 去除模板。偏硅酸盐-蔗糖介孔碳 （MSMC） 具有结构、织构、表面化学性质及其对环丙沙星 （CIP） 吸附的影响。应用了现象学模型，包括两种表面反应模型：吸附位点吸附 （AAS） 和非均相表面吸附 （AHS），以及两种传质模型：外膜 （EFD） 和颗粒内均匀 （IHD） 扩散。包含介孔 （3.8 nm） 和微孔 （1.8 和 0.87 nm） 的受控多孔结构允许“孔隙填充效应”机制和非常有利的动力学。获得了一种高效去除模板的高氧碳材料 （C： 81.84% O： 15.04% Si： 1.72% Na： 1.29%）。观察到限速步骤 （AAS 或 IHD） 作为 CIP 浓度的函数的异常行为，由于 CIP 分子 （二聚体、三聚体和四聚体） 的自聚集而发生机制变化。