内容簡述:近日(2025.01.16日),《國際生物大分子雜志》(International Journal of Biological Macromolecules)發表了陳武教授課題組的最新研究成果,報道了使用新型木質素水凝膠催化劑ZIF-67@SL活化過一硫酸鹽催化降解水中的萘、苊、二氫苊、芴、和菲。該研究關注ZIF-67@SL/PMS體系催化降解PAHs的性能、降解機理及PMS活化機理等。該體系對PAHs有很優異的降解效率,對不同濃度的ACN、ACT、FLU、PHE及NAP的去除率分别為99.58%、99.36%、42.37%、88.91%、85.43%。
論文題目為“Synthesis of ZIF-67 composite lignin hydrogel and its catalytic degradation of naphthalene by PMS in wastewater,陳武教授、中國石油大學(華東)劉卓狀為論文共同第一作者,劉卓狀為論文通訊作者,永利6774app手机版官网為第一作者單位。
ZIF-67是最具代表性和研究最廣泛的三維多孔結構的MOF材料,在吸附、分離,尤其是非均相催化等領域均具有應用價值,但是由于ZIF-67以晶體和粉末的形式存在,其本身的剛性和易碎性限制了它的實際應用,此外ZIF-67結構中的孔隙大多為微孔結構,再加上其本身在結晶狀态下呈大分子聚集狀态,這種狀态影響ZIF-67的表面通透性,限制了其本身多孔結構的應用。因此,将ZIF-67和其他材料結合來起到增強雙方功能性的研究成為一種新的研究方向,如将ZIF-67負載到水凝膠中,不僅可以有效地避免ZIF-67在溶液環境中的不穩定性,還可以同時發揮ZIF-67高效催化和水凝膠材料易于回收的優勢。
陳武教授課題組使用溫和的室溫水溶液作為ZIF-67@SL複合材料合成的環境,避免了有機溶劑如甲醇或乙醇的使用,避免了使用有害溶劑的環境壓力。在這項研究中構建了ZIF-67@SL活化過硫酸鹽(PMS)體系以降解廢水中PAHs。通過催化劑表征、活性物種檢測及活性位點探究,闡明了PMS的活化機理,并考察了該體系對于共存物質及複雜水體的适應性和催化劑穩定性,進一步探究了ZIF-67@SL/PMS對多組分多環芳烴的去除規律和效果。該研究為ZIF-67材料活化PMS處理高濃度PAHs廢水提供了理論及實踐依據,并為ZIF-67和水凝膠的資源化、高值化利用提供了新策略。
該研究部分資金來自中國石油天然氣集團有限公司“十四五”前瞻性基礎性重大科技項目課題《低成本油田污水處理技術研究》(2021DJ6606),并得到中石油HSE重點實驗室和永利6774app手机版官网實驗中心的支持。
圖文摘要:

文章鍊接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.139700