纳米级MOF-303 回收银离子制备Ag/AgCl/MOF-303 光催化剂

张明 2024-06-17

北京建筑大学王崇臣教授团队于2024年5月在Chinese Chemical Letters（SCI，IF = 9.1，Q1）发表了题为《Recovering Ag⁺ with nano-MOF-303 to form Ag/AgCl/MOF-303 photocatalyst: the role of stored Cl^- ions》的研究论文。该工作采用微波辅助法高效合成了纳米级MOF-303，通过与材料中储存的氯离子协同作用实现对银离子的有效吸附，同时形成了光催化剂Ag/AgCl/MOF-303，可用于光催化降解磺胺甲恶唑，实现了资源的有效回收及再利用。论文第一作者为北京建筑大学硕士研究生孙鸣忆，通讯作者为北京建筑大学王崇臣教授，共同作者为北京建筑大学张璐、李亚、王鹏老师和衣晓虹老师。

银作为一种贵金属被广泛应用于各个领域，如摄影行业、电子业、纺织业等。由于银具有优异的抗菌能力，每年约有100000吨的银被用于伤口敷料等纺织品中，但与此同时，大量的银被排放到水体环境中，造成了严重的环境污染。因此，为了实现可持续发展和资源可持续利用的目标，从废水中去除和回收银成为了污水处理的重要议题。

本工作选用了成本低廉、操作简单的吸附法作为技术手段，利用具有高孔隙率、大比表面积、低毒性的铝基金属有机框架材料（MOF-303）实现了对废水中银的有效回收。MOF-303(Al)由Al³⁺和1-H-吡唑-3,5-二羧酸盐（PZDC）连接体构建而成，因吡唑环具有两个暴露的氮原子，能够与金属离子相互作用实现对Ag⁺的高效吸附。除此之外，材料制备过程中，大量的Cl^-储存在MOF-303的框架中，在吸附的同时形成了AgCl沉淀，进一步增强MOF-303对Ag⁺的吸附能力。吸附后的Ag/AgCl/MOF-303不仅可以实现脱附再生，并且可以转化为一种潜在的光催化剂用于降解磺胺甲恶唑。

利用微波辅助法合成的MOF-303具有优异的吸附Ag⁺能力（q_e=232mg/g），吸附过程符合伪二级动力学模型和Freundlich吸附等温线模型。吸附过程由静电吸附、配位作用以及化学沉淀主导。吸附后的Ag/AgCl/MOF-303不仅能脱附再生，而且可用作光催化剂有效降解磺胺甲恶唑。本工作不仅实现了对废水中的贵金属的高效回收，并且可以将吸附剂转化为具有高附加值的光催化剂，减少污染、保护环境的同时实现了资源的回收再利用，为资源的有效利用及水处理领域提供了新的思路。

该研究成果得到了国家自然科学基金、北京建筑大学培养项目基金和北京建筑大学研究生创新项目等基金的资助。

链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1001841724005540

内容来源：网络

责任编辑：展源

审　　核：何发

纳米级MOF-303 回收银离子制备Ag/AgCl/MOF-303 光催化剂

评论

热点文章