MOF-5@Ni衍生的ZnO@Ni_(3)ZnC_(0.7)/PMS体系用于有机物去除——对吸附降解过程的深入理解

作     者：Youwen Shuai Xue Huang Benyin Zhang Lu Xiang Hao Xu Qian Ye Jinfeng Lu Jing Zhang Youwen Shuai;Xue Huang;Benyin Zhang;Lu Xiang;Hao Xu;Qian Ye;Jinfeng Lu;Jing Zhang

作者机构：College of Architecture and EnvironmentSichuan UniversityChengdu 610065China College of Environmental Science and EngineeringNankai UniversityTianjin 300071China 

出 版 物：《Engineering》 (工程（英文）)

年 卷 期：2023年第24卷第5期

页      面：253-263,I0007页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(51878357) the National Science Foundation of Tianjin(18JCYBJC23200) the Innovation Spark Project of Sichuan University(2019SCUH0009) the Foundation of Science and Technology Department of Sichuan Province(2020YJ0061)。 

主　　题：废水处理 降解路径 去除过程 非均相催化 活性材料 金属有机框架材料 可循环利用 范德华力 

摘      要：基于过一硫酸盐的非均相催化活化技术在废水处理中越来越受到关注。因此,找到一种可持续、经济、有效的活性材料用于废水处理非常重要。本研究以金属有机框架材料(MOF)-5为前驱体,通过添加镍离子并随后煅烧制备了一种稳定、可循环利用的材料ZnO@Ni_(3)ZnC_(0.7),该材料表现出良好的吸附和催化性能。为了研究和优化实际应用条件,选择了罗丹明B(RhB)在水中的降解作为模型过程。研究表明,体系中有机物的去除涉及吸附和降解过程的耦合。基于此,提出了整个去除过程的机理。扫描电子显微镜、红外光谱分析和理论分析的结果证实,范德华力、静电吸引力和氢键影响吸附过程。电子顺磁共振分析、遮蔽实验和电化学测试证实,RhB的降解路径包括自由基和非自由基途径,表面羟基是关键的活性位点。对吸附底物的降解使活性位点得到再生。用简单方法再生的材料在四个循环测试中对有机化合物的去除效率保持很高。此外,这种材料还可以有效地去除各种有机污染物,并且由于具有磁性,材料易于回收。结果表明,使用具有良好吸附能力的非均相催化材料可能是一种经济有效的策略。