近年来，在水处理领域中，利用高级氧化技术(aops)去除水中有机污染物引起了研究者的广泛关注。双氧水、过一硫酸盐 (pms)和过二硫酸盐(pds)等氧化剂可以被含fe、mn、cu和co等过渡金属的催化剂活化，并通过产生的活性氧物质、高价金属或直接电子转移等途径实现污染物高效降解。其中，co被认为是活化过硫酸盐最好的物种之一。粉体zif-67和zif-9等钴基金属有机框架(co-mofs)在水体污染物去除方面得到了广泛关注，但面临稳定性差及回收困难等问题。
王崇臣教授团队利用熔融-淬火法将富含钴位点的zif-62(co)转化为zif-62(co)玻璃(ag-zif-62(co))，探究了其活化pms降解水中磺胺甲噁唑(smx)的效果，并探究了水中不同的影响因素与降解机理。最后搭建了固定床反应器探究了其应用潜力。相关研究成果以“peroxymonosulfate activation over zif‐62(co) glass for micropollutant degradation” （《zif-62(co)玻璃催化活化过一硫酸盐降解水中微污染物》）为题，发表于chinese journal of catalysis (《催化学报》)。
团队采用熔融-淬火的方式将zif-62(co)晶体转化成ag-zif-62(co)，研究了ag-zif-62(co)玻璃活化pms降解smx的性能。结果表明，ag-zif-62(co)玻璃活化pms降解smx的性能不受ph的负面影响。碳酸氢根存在时，ag-zif-62(co)活化pms降解smx的效率会随碳酸氢根浓度升高而降低。氯离子存在会诱导产生hclo，从而提高了ag-zif-62(co)活化pms降解smx的效率。其他阴离子（如硝酸根，硫酸根与磷酸二氢根）对ag-zif-62(co)活化pms降解smx的效率无明显抑制作用。通过捕捉实验、esr和自由基定量实验证明了硫酸根自由基与单线态氧是降解smx的主要活性物种。最后，为探究ag-zif-62(co)玻璃在实际应用中的潜在价值，搭建了固定床反应器并将ag-zif-62(co)填充其中，在120 h内连续活化pms并高效降解smx。除了降解smx，ag-zif-62(co)玻璃活化pms还能对多种微污染物进行高效降解，并取得良好的矿化度。ag-zif-62(co)玻璃在活化pms时，钴离子溶出低于gb 25467-20标准要求，有效地避免了钴离子带来的二次污染。研究工作不仅为mof玻璃在环境污染控制中应用提供了新思路，也为后续mof玻璃作为催化剂在环境催化领域的发展提供参考。
北京建筑大学环能学院硕士研究生李可欣为论文第一作者，王崇臣为论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、北京市自然科学基金、北京市教委科技计划、北京建筑大学培育项目和建筑结构与环境修复功能材料北京市重点实验室的支持。
原文链接：https://www.cjcatal.com/cn/10.1016/s1872-2067(23)64608-x
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