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ACS Nano:二维层状MOF声光催化用于水净化

on style="font-stretch: normal; font-family: "PingFang SC"; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255); margin-left: 8px; margin-right: 8px; line-height: 2em;">水处理对于改善水质和减少过量排放有机染料和其他废物引起的腹泻和慢性疾病至关重要。目前,有机染料降解杀菌高效催化剂的开发和推广已引起人们广泛的关注。


近日,华南理工大学Guangxue Feng,香港科技大学(广州) Yating Hu报道了开发了一种卟啉基二维层状金属-有机骨架(2DZnTcpp),并研究了其对有机染料的高效声光催化降解和杀菌活性。


本文要点


要点1. 研究发现,错位的层有效地避免了紧密的π-π堆积,并为氧//染料接触提供了多孔空间。而Zn离子的引入通过重原子效应增加了自旋轨道耦合,促进了产生单线态氧的跨系统过程。此外,有效的配体-金属电荷转移和过量开放的Zn催化中心也有利于水的裂解生成羟基自由基。


要点2. 这些特性共同促进了2DZnTcpp在光照或超声作用下活性氧物种(ROS)的产生。值得注意的是,2DZnTcpp具有较高的比表面积和孔隙率,对有机染料废水具有高效的声光催化降解作用。此外,2DZnTcpp在光照(光功率为1个太阳)或超声波作用30 min时,对大肠杆菌也有较大的灭活作用,灭活效率均在99.99999%以上。

本工作为设计和合成用于纺织废水净化和处理的MOF基声光催化剂提供了一条途径,并致力于建立一种更高效、更快速、更环保的催化体系。
 

Zhong-Hong Zhu, et al, Porphyrin-Based Two-Dimensional Layered Metal-Organic Framework with Sono-/Photocatalytic Activity for Water Decontamination, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c09301
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c09301


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