昆明理工大學報道MOFs高效吸附四環(huán)素
四環(huán)素約占抗生素總產量和使用量的三分之一，由于其良好的結構穩(wěn)定性，在水體中難以被降解，近年來經常在水環(huán)境中被檢測到。四環(huán)素的抗菌活性會殺死水體中的微生物，造成水生生態(tài)系統(tǒng)的破壞。此外長期暴露在四環(huán)素的環(huán)境下會引發(fā)細菌的耐藥性。因此，開發(fā)有效途徑對水中四環(huán)素進行去除具有重要現(xiàn)實意義。金屬-有機框架(metal-organic frameworks, MOFs)材料是目前吸附四環(huán)素最有前景的吸附劑之一。金屬摻雜技術修飾MOFs基吸附劑被認為是一種簡單有效的手段，可賦予其額外的吸附位點，提高其吸附性能。另一方面，大多MOFs含有電子缺陷配位不飽和位點(CUSs)，這些位點通常被制備產物中的溶劑分子所占據(jù)。通過熱活化去除溶劑分子，活化的CUSs可以與有機污染物中的氨基、羥基、羰基等富電子基團配位，從而提高MOFs對各種有機污染物吸附性能。
基于上述背景，昆明理工大學林資源高效轉化與利用團隊陜紹云教授和胡天丁博士通過Fe摻雜策略改性ZIF-8獲到了Fe-ZIF-8吸附劑，在500℃下活化暴露出更多的活性位點，對水中四環(huán)素吸附具有高吸附能力和優(yōu)良循環(huán)性能。
研究表明：（1）摻雜Fe離子及熱活化后，F(xiàn)e-ZIF-8-500的Fe位與四環(huán)素分子的相互作用增強，使四環(huán)素吸附容量進一步增加。（2）Fe-ZIF-8-500的介孔性質、靜電吸引、氫鍵、表面絡合和π-π相互作用等綜合作用使其對四環(huán)素具有空前的吸附能力。（3）實際廢水中Na+、K+、NO3-、SO42-和Cl-離子的共存會促進Fe-ZIF-8-500對四環(huán)素的吸附，Ca2+和腐殖酸則會抑制四環(huán)素的吸附。
相關成果以“High-performance Fe-doped ZIF-8 adsorbent for capturing tetracycline from aqueous solution”為題發(fā)表在環(huán)境類國際Top期刊Journal of Hazardous Materials上。論文的第一作者為2018級碩士研究生楊歡，通訊作者為陜紹云教授和胡天丁博士，通訊單位為昆明理工大學化學工程學院。該研究工作得到了國家自然科學基金、云南省高層次人才支持計劃青年拔尖人才項目以及昆明市林產資源高效轉化與利用重點實驗室的資助。
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