giờ vàng chốt số miền bắc 888 Nhóm giáo sư Wang Chuanyi từ Trường Môi trường đã công bố kết quả nghiên cứu về quá trình oxy hóa tự động xúc tác quang MOF-Fenton trong "Vật liệu chức năng tiên tiến"

Gần đây, nhóm của Giáo sư Wang Chuanyi từ Trường Khoa học và Kỹ thuật Môi trường đã đạt được tiến bộ quan trọng trong việc nghiên cứu hệ thống tự xúc tác quang khung kim loại-hữu cơ Nhắm mục tiêu H₂O₂Hiệu suất tạo tại chỗ thấp, H₂O₂Để giải quyết các vấn đề như quá trình kích hoạt không đầy đủ và khó khăn trong việc ghép nối hiệu quả các bước phản ứng liên tiếp, nhóm đã đề xuất một chiến lược điều chỉnh môi trường vi mô vị trí Fe dựa trên chức năng hóa phối tử hydroxyl Nghiên cứu này sử dụng khung hữu cơ kim loại gốc sắt MIL-101 (Fe) làm vật liệu mẫu Bằng cách đưa các nhóm chức năng như nhóm hydroxyl vào các phối tử hữu cơ, cấu trúc điện tử cục bộ xung quanh trung tâm Fe được điều chỉnh, thúc đẩy sự truyền điện tích bề mặt và tăng cường O₂Khả năng hấp phụ và kích hoạt, từ đó thúc đẩy quá trình chuyển đổi quá trình khử oxy thành đường dẫn hai điện tử trực tiếp Dựa vào điều khiển trên, H₂O₂và thế hệ tiếp theo của •OH từ kích hoạt Fenton được phát huy đáng kể, đạt được O₂Sự kết hợp hiệu quả của quá trình khử hai electron và quá trình oxy hóa tự động xúc tác quang Fenton Các kết quả nghiên cứu liên quan đã được công bố trên tạp chí quốc tế Vật liệu chức năng nâng cao, có tựa đề "Chức năng hydroxyl điều chỉnh môi trường vi mô vị trí Fe của MIL-101(Fe) cho hai điện tử O₂Sự khử và tự oxy hóa xúc tác quang Fenton" Tác giả đầu tiên của bài báo là He Xue, nghiên cứu sinh tiến sĩ năm 2025 tại Trường Khoa học và Kỹ thuật Môi trường

Hình 1 Ảnh hưởng của chức năng phối tử đến cấu trúc và cơ chế xúc tác của MIL-101(Fe)

Hình 2 Phân tích đặc tính của OH-MIL-101(Fe)

Hình 3 Nghiên cứu cơ chế của hệ quang tự xúc tác OH-MIL-101(Fe) tự Fenton

Hình 4 Cơ chế cốt lõi và con đường phân hủy chất ô nhiễm của quá trình khử oxy hai điện tử kết hợp và quá trình oxy hóa tự động xúc tác quang Fenton trong hệ thống OH-MIL-101(Fe)

Bài viết nổi bật:

1 Công trình này sử dụng MIL-101(Fe) làm vật liệu mẫu và điều chỉnh tương tác điện tử giữa phối tử và trung tâm kim loại Fe thông qua chức năng hóa hydroxyl để đạt được khả năng kiểm soát chính xác cấu trúc điện tử cục bộ của vị trí hoạt động Fe Chiến lược này có thể thúc đẩy sự phân phối lại các electron từ môi trường oxy phối tử đến trung tâm xúc tác Fe và làm tăng mật độ electron của vị trí Fe, đó là O₂Kích hoạt hấp phụ và các phản ứng tiếp theo mang lại môi trường vi mô thuận lợi hơn

2 Sự biến đổi hydroxyl có thể tăng cường O₂Khả năng hấp phụ và kích hoạt trên vị trí hoạt động của Fe ức chế sự tích tụ các chất trung gian gốc superoxide và thúc đẩy quá trình chuyển đổi quá trình khử oxy sang đường dẫn hai electron trực tiếp, từ đó làm tăng đáng kể H₂O₂Hiệu suất tạo tại chỗ OH-MIL-101(Fe) sẽ H₂O₂Tỷ lệ sản xuất là 2,64 μmol g^-1h^-1Tăng lên 171,02 μmol g^-1h^-1, phản ánh điều kiện không khí tuyệt vời O₂Khả năng biến hình

3 Công việc này không chỉ cải thiện H₂O₂cũng thúc đẩy quá trình tạo H₂O₂Kích hoạt thêm Fenton cho •OH, nhận ra “O₂Sự khử hai electron để tạo ra H₂O₂—H₂O₂Ghép nối phản ứng liên tục để tạo ra •OH” từ hoạt hóa Fenton Không cần thêm H₂O₂điều kiện, hệ thống này có thể tăng hiệu suất phân hủy tetracycline điều khiển bằng ánh sáng nhìn thấy được từ 40% lên 82%, mang lại ý tưởng thiết kế mới cho việc xây dựng hệ thống tự Fenton quang xúc tác dựa trên MOF hiệu quả và xanh

Liên kết gốc:

(Xác minh: Li Chengtao Biên tập viên: Wang Shuting)