前沿丨MOFs材料微波辅助绿色合成方法

来源：本站原创 作者：本站编辑 2021-11-25 22:20:47 访问量统计：

成果亮点

近年MOFs作为新型环境催化材料正受到越来越多的关注，但常用的水热合成法难以实现MOFs的宏量合成，成为MOFs应用于废水高级氧化处理的难点。针对这一问题，华南理工大学万金泉教授团队发明微波辅助绿色合成方法，为实现MOFs规模化生产， MOFs催化高级氧化体系的工程化应用提供了理论和技术基础。

成果简介

研究表明微波辐射的偶极矩作用可促进MOFs有机配体与金属离子配位，JMA晶体生长模型中Avrami指数达到0.5，证明晶核生长速率加速明显。采用乙酸铵调控的STY值高于传统水热法的2倍以上，使MOFs的合成周期由目前水热法的24h缩短至90min。NH₄⁺的金属络合作用提高了配位效率，促进调控合成的MOFs具有较高的可作为主要催化位点金属的铁元素含量，提高其催化活性。合成过程中无腐蚀有毒物质引入，满足MOFs绿色宏量合成的要求。

（Wan Y J, Wan J Q, Ma Y W, et al. Sustainable synthesis of modulated Fe-MOFs with enhanced catalyst performance for persulfate to degrade organic pollutants [J]. Science of Total Environment, 2020, 701: 134806.）

图1 微波辅助调控合成MOFs过程

图2 微波辅助不同调节剂合成MOFs  结构分析

研究团队

研究团队负责人万金泉，华南理工大学环境与能源学院教授、博导。国际木材科学院（IAWS）Fellow，享受国务院特殊津贴专家、全国优秀科技工作者。现任中国环境科学学会水处理与回用专业委员会委员、广东省植物纤维高值化清洁利用技术研究中心主任、中国造纸协会环保专业委员会副主任。获广东五一劳动奖章、首届中国造纸蔡伦科技奖、广东省杰出专利发明人奖、广东省丁颖科技奖等。以第一完成人获国家科技进步二等奖、广东省科学技术一等奖、中国轻工业联合会技术发明一等奖、中国专利优秀奖、广东省专利金奖、教育部自然科学奖等。

研究感悟

水污染控制需要不断创新的科学技术。“问渠哪得清如许，为有源头活水来”，创新是一个民族的灵魂，更是科学研究的灵魂。——万金泉