中國粉體網(wǎng)訊  金屬有機框架（Metal organic frameworks, MOFs）及其衍生材料作為新型納米功能材料用于環(huán)境修復(fù)已受到國內(nèi)外研究學(xué)者和環(huán)境工程師們的廣泛關(guān)注；其中，MOFs基復(fù)合材料介導(dǎo)的高級氧化過程降解有毒污染物是環(huán)境催化領(lǐng)域一個重要的新興研究方向。目前，應(yīng)用于上述過程的MOFs及其衍生材料多為納米尺度的粉末，易于團聚，且不方便回收利用，增加了實際水處理時活化劑/催化劑重復(fù)利用成本；于是水環(huán)境工程學(xué)者將研究的目光聚焦于構(gòu)建新型磁性MOFs基復(fù)合材料，該類材料具有較好的磁分離性能，但在回收利用過程中需要引入外部磁場和高溫煅燒過程；目前，探索出一種成本有效、可直接回收、且免于高溫煅燒再生的MOFs衍生的非磁性宏觀活化劑或催化劑（任意尺寸 > 1 mm）是開發(fā)MOFs基復(fù)合材料用于水環(huán)境修復(fù)的熱點和難點課題。

鑒于此，中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所環(huán)境功能材料組（付明來組）以可室溫合成的ZIF-67為前驅(qū)體、廉價的商業(yè)活性γ-Al₂O₃微球（直徑3-5 mm）為載體，設(shè)計合成了CoAl₂O₄@γ-Al₂O₃整體式催化劑，形成的界面CoAl₂O₄物種可激活過一硫酸鹽（PMS）產(chǎn)生多種活性氧物種高效去除水中難降解抗生素甲硝唑。該研究表明：CoAl₂O₄@γ-Al₂O₃在滿足其催化應(yīng)用的同時可實現(xiàn)簡單快速分離，生產(chǎn)1g CoAl₂O₄@γ-Al₂O₃ 僅為0.14元（耗材價格按國藥價格計算），且老化后的CoAl₂O₄@γ-Al₂O₃經(jīng)PMS溶液清理后即可恢復(fù)其活性，因而有望解決MOFs類材料回收和重復(fù)利用成本高的問題。

近日，研究成果以Interfacial CoAl₂O₄ from ZIF-67@γ-Al₂O₃ pellets toward catalytic activation of peroxymonosulfate for metronidazole removal為題發(fā)表在國際期刊Chemical Engineering Journal上。博士生祝敏平為第一作者，楊佳誠和付明來為共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金（51778598、51808524和51478449）的資助。

ZIF-67@γ-Al2O3微球衍生的界面CoAl2O4物種催化過一硫酸鹽去除甲硝唑機理圖

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/江岸）

注：圖片非商業(yè)用途，如侵權(quán)告知刪除