中國粉體網訊  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)境修復已受到國內外研究學者和環(huán)境工程師們的廣泛關注；其中，MOFs基復合材料介導的高級氧化過程降解有毒污染物是環(huán)境催化領域一個重要的新興研究方向。目前，應用于上述過程的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/催化劑重復利用成本；于是水環(huán)境工程學者將研究的目光聚焦于構建新型磁性MOFs基復合材料，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基復合材料用于水環(huán)境修復的熱點和難點課題。

鑒于此，中國科學院城市環(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為前驅體、廉價的商業(yè)活性γ-Al₂O₃微球（直徑3-5 mm）為載體，設計合成了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在滿足其催化應用的同時可實現(xiàn)簡單快速分離，生產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PMS溶液清理后即可恢復其活性，因而有望解決MOFs類材料回收和重復利用成本高的問題。

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

（中國粉體網編輯整理/江岸）

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