PET微塑料水解再造缺陷铁基金属有机框架及其应用研究

作     者：蒋文斌 姜晨晨 韦选香 徐李聪 王姗丽 Hasan MDShahib 吴明华 余德游 

作者机构：浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心 浙江理工大学桐乡研究院有限公司 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：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] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目（22106141） 中国博士后科学基金资助项目（2022M712827） 浙江理工大学基本科研业务费专项资金资助（23202131-Y） 

主　　题：PET微塑料 碱性水解 升级再造 缺陷金属有机框架 催化臭氧 

摘      要：为了有效去除聚对苯二甲酸乙二酯(PET)微塑料，采用碱性水解方法将PET微塑料升级再造，制备缺陷铁基金属有机框架(Fe-MOFs)催化剂，用于催化臭氧深度处理模拟印染废水。研究了影响PET微塑料水解的关键因素，解析了PET微塑料水解动力学及转化率，在NaOH浓度为2mol/L、水解温度120 ℃、水解时间120 min的条件下，PET微塑料去除率达100%，对苯二甲酸钠盐(Na2TPA)产率达97.4%；以PET微塑料水解产物为前驱体，发展了2种简易方法制备缺陷型Fe-MOFs催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(PXRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)及X射线光电子能谱仪(XPS)等对缺陷Fe-MOFs催化剂的形貌特征、晶体结构、分子结构以及元素种类进行表征，证明催化剂具有缺陷结构。研究评估了2种催化剂催化臭氧降解AO-7性能，其中D-Fe-MOF催化剂可在3 min内完全降解AO-7，反应速率常数达0.926 min-1，是W-Fe-MOF催化剂和单独臭氧的3.4倍和7.3倍。研究结果可为PET微塑料的高效治理和升级再造提供一种新的思路与方法。