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研究前沿：Chem. Eng. J-负载型MOF衍生材料，高效降解盐酸四环素

今日新材料 今日新材料 2023-01-06
MIL-88A是一种具有代表性的铁基金属-有机框架材料MOF材料，其合成方法简便且具有极高的水稳定性，展现出了极具潜力的吸附和催化性能。近日，北京建筑大学王崇臣教授团队在Chemical Engineering Journal上发文，报道了一种负载型MOF（MIL-88A(Fe)）衍生物的制备方法，并研究了其光催化活化过二硫酸盐(peroxodisulfate, PDS)，降解盐酸四环素的性能及机理。同时，研究了影响盐酸四环素（tetracycline hydrochloride, TC）降解的环境因素、材料的循环利用性、TC降解机制、可能的降解途径和毒性演变。
1. 通过简易的煅烧法制备了衍生自MIL-88A/PBS的M-Fe3O4-T@PBS催化剂；
2. M-Fe3O4-600@PBS显示了优异的SR-AOP性能、稳定性和循环利用性；
3. 通过SR-AOP，97.5%的TC (10 mg L-1)可以被M-Fe3O4-600@PBS降解；
4. 探究了TC的降解途径及其中间副产物的毒性。
图1. (a) MIL-88A/PBS、(b) M-Fe3O4-400@PBS、(c) M-Fe3O4-500@PBS和(d) M-Fe3O4-600@PBS的扫描电镜图；(e、f) M-Fe3O4-600@PBS的高倍透射电镜图。
盐酸四环素（tetracycline hydrochloride, TC）是一种常见的抗生素，被广泛用于渔业和畜牧业，甚至作为生长促进剂添加到饲料中。随着TC的大量使用，排放到水体环境中的TC可能会导致抗性细菌（ARB）和抗性基因（ARGs）的进一步进化和传播，进而危及生态和人类安全。因此，对含有TC的废水进行去除是必要而紧迫的。图2. (a) M-Fe3O4-600和M-Fe3O4-600@PBS的PXRD谱图；(b) M-Fe3O4-600的O 1s高分辨XPS能谱；（c）M-Fe3O4-600@PBS的Fe 2p高分辨XPS能谱；(d) M-Fe3O4-600@PBS的紫外可见漫反射光谱。
图3 M-Fe3O4-600@PBS/light/PDS体系降解TC的机理图。
图4 TC在M-Fe3O4-600@PBS/light/PDS体系中的降解路径。
文献链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721035075
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131927
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/CGiJMqDW1wsldYTzoSsRfg
本文节选自“MOFs帮助环境”

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