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科技日?qǐng)?bào)青島5月16日電 (記者王健高 通訊員劉佳)16日,記者從中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所獲悉,該研究所王光輝研究員帶領(lǐng)的多孔催化材料研究組以廢棄玉米秸稈為載體,開(kāi)發(fā)了一種用于連續(xù)流水體除磷的新型金屬有機(jī)框架(MOFs)材料器件。相關(guān)研究發(fā)表在《化學(xué)工程雜志》上。

MOFs材料具有比表面積高、密度低、易于調(diào)控修飾等優(yōu)點(diǎn),在污染物吸附領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛質(zhì)。然而,合成的MOFs材料通常是納米/微米級(jí)粉末,在實(shí)際應(yīng)用中需要通過(guò)添加膠黏劑或壓片等手段成型,這一過(guò)程會(huì)導(dǎo)致孔道減少、傳質(zhì)受阻,大幅降低MOFs材料的效率。如何在保持MOFs材料固有特性的前提下,將其塑造成面向應(yīng)用的整體材料仍具挑戰(zhàn)。

為了解決以上問(wèn)題,該研究團(tuán)隊(duì)利用溶劑熱法,在玉米秸稈的細(xì)胞壁表面均勻生長(zhǎng)了一層UiO-66 MOFs材料膜,制備了UiO-66/MS材料,并將其組裝成了過(guò)濾器件。玉米秸稈獨(dú)特的生物結(jié)構(gòu)提供了發(fā)達(dá)的傳質(zhì)通道,UiO-66的單層膜形態(tài)促進(jìn)了吸附位點(diǎn)的暴露,使UiO-66的本征磷酸鹽吸附性能得以充分發(fā)揮。在連續(xù)流實(shí)驗(yàn)中,UiO-66/MS器件可將初始濃度為3ppm(百萬(wàn)分之三)的磷污染水體修復(fù)至中國(guó)一級(jí)污水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求范圍內(nèi)。同時(shí),該研究也為廢棄玉米秸稈的增值利用提供了一種新途徑。

責(zé)任編輯:莊婷婷

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