张炜铭教授课题组在复合MOFs材料深度去除PPCPs方面取得新进展

由课题组博士研究生尹越为第一作者、张炜铭教授为通讯作者的论文“Wrinkle structure on multifunctional MOFs to facilitate PPCPs adsorption in wastewater”近日被Chemical Engineering Journal正式接收。

药品及个人护理用品（parmaceuticals and Personal Care Products，PPCPs）作为一种低浓度新兴污染物对水生生态环境和人类健康造成很大危害。吸附作为一种高效、低能耗的方式被广泛用于PPCPs的深度去除。但是由于PPCPs种类丰富、结构复杂，并且二级出水的pH接近中性条件。这使得传统的吸附剂很难实现对这类低浓度PPCPs的吸附去除。金属有机骨架材料（Metal-organic frameworks， MOFs）由于其超高的比表面积和发达的孔结构，近年来被广泛应用于PPCPs的去除研究。在此基础上，本研究利用MOFs能够二次生长的特点，以磁性Fe₃O₄颗粒为模板，在负载有Fe₃O₄的UiO-66上生长出一层厚度约4.5nm的同源UiO-66层，并通过FT-IR、XRD和XPS等表征证明二次生长的过程中最外层UiO-66存在晶格缺陷。这为水杨酸这类具有-OH的含苯类污染物的吸附提供了更丰富的作用位点，并且改善了其在近中性条件下的吸附效果。同时，作为模板的Fe₃O₄具有良好的磁分离效果，使得吸附后的复合MOFs材料能够被有效的分离回收。这类材料对双酚A和卡马西平等含有-NH₂的含苯类PPCPs在近中性条件下同样具有良好的吸附去除效果。这为多功能复合MOFs在水处理技术中的应用提供了启示与参考。