在基索桑移植的水凝中使用酸伊米达酸框架-67作为有效的催化剂,用于降解抗生素和染料的过氧硫酸盐激活,降解抗生素和染料

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境化学环境化学
• 催化剂是一种催化剂.

背景情况:

• 抗生素耐药性是一个日益严重的全球问题,需要有效的方法来从水中去除四环素 (TC) 等制药污染物.
• 先进的氧化过程 (AOP) 对污染物降解有希望,但需要高效和可重复使用的催化剂.

研究的目的:

• 合成基托移植的多烯酸 (基托-g-PAA) 复合水凝,其中包含化物伊米达酸框架-67 (ZIF-67) 用于in situ peroxymonosulfate (PMS) 激活.
• 评估ZIF-67/chitosan-g-PAA水凝对四环素 (TC) 降解的催化性能,并评估其在各种条件下的效率.

主要方法:

• 在基托-g-PAA水凝矩阵中在现场合成ZIF-67.
• 批量实验研究TC降解动力学和效率在不同的催化剂剂量,PMS度,温度和pH下.
• 激素清除研究和电子磁共振 (EPR) 以确定参与降解机制的活性氧物种 (ROS).
• 抗菌试验,以评估降解副产品的毒性.
• 在真实水样中评估水凝的性能及其可重复使用性.

主要成果:

• 在最佳催化剂和PMS剂量 (1 g/L) 的情况下,ZIF-67/奇托桑-g-PAA复合液凝在30分钟内快速且完全降解TC.
• 通过增加催化剂剂量,PMS剂量和温度来提高降解效率,水凝在广泛的pH范围内有效.
• 包括硫酸盐基 (SO₄ ̇^-),基 (HO ̇),超氧化基 (O₂ ̇^-) 和单片氧 (¹ O₂) 在内的反应性物种被确定为TC降解的关键参与者.
• 这种水凝具有广泛的适用性,可以降解其他抗生素 (西普罗夫洛克萨,诺夫洛克萨) 和染料 (罗达胺B,反应性红色141,甲蓝).
• 发现降解产品对E.E.没有毒性. coli,水凝在五个循环中表现出极好的可重复使用性.

结论:

• ZIF-67 / 素-g-PAA复合液凝是一种高效,稳定和可重复使用的PMS激活催化剂,可有效降解TC和其他有机污染物.
• 开发的水凝为废水处理提供了一个有前途的解决方案,因为它具有广泛的适用性,环保性和复杂矩阵中的强大性能.