西安交大科研人員構(gòu)建金屬籠交聯(lián)超分子網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)高效水凈化

2025-03-25 08:51:42來源：西安交通大學(xué) 閱讀量：8575 評論

　　當(dāng)前，物理吸附、生物降解、光催化等技術(shù)被廣泛用于水處理，其中光催化因低成本、高效礦化污染物等優(yōu)勢備受關(guān)注。然而，傳統(tǒng)金屬或碳基光催化劑存在可見光吸收能力弱、加工性差等問題，且難以平衡穩(wěn)定性與可回收性。

　　針對這一問題，西安交通大學(xué)材料學(xué)院張明明教授課題組利用金屬籠(由金屬配位鍵構(gòu)建的三維結(jié)構(gòu))與丙烯酸酯單體，通過紫外光誘導(dǎo)共聚，成功制備出自支撐超分子網(wǎng)絡(luò)材料。該技術(shù)以溫和條件(無需高溫、催化劑或強(qiáng)酸堿性環(huán)境)實(shí)現(xiàn)金屬籠結(jié)構(gòu)的完整保留，解決了傳統(tǒng)聚合破壞配位鍵的難題。材料中金屬籠的高密度空腔可負(fù)載并敏化底物，顯著提升單線態(tài)氧(¹O?)生成效率，從而增強(qiáng)光催化與抗菌性能。實(shí)驗(yàn)表明，該材料在可見光下可快速降解有機(jī)染料，周轉(zhuǎn)效率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)催化劑。同時，其光動力效應(yīng)能高效殺滅水中細(xì)菌，凈化后的水體成功支持植物健康生長，驗(yàn)證了技術(shù)安全性與生態(tài)兼容性。

　　近日，該研究成果發(fā)表在國際權(quán)威期刊《自然通訊》(Nature communications)上。論文第一作者為西安交通大學(xué)材料學(xué)院博士生李蓉蓉及西北大學(xué)材料學(xué)院碩士生張海欣，通訊作者為西安交通大學(xué)材料學(xué)院張明明教授，西北大學(xué)材料學(xué)院高玲燕副教授與西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科初大可教授。西安交通大學(xué)金屬材料強(qiáng)度國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是論文第一通訊單位。

　　該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、陜西省科技創(chuàng)新團(tuán)隊以及西安交通大學(xué)博士生交叉培養(yǎng)支持項(xiàng)目(IDT2105)等項(xiàng)目的資助。論文的表征及測試得到了西安交通大學(xué)分析測試共享中心、材料學(xué)院和化學(xué)學(xué)院分析測試中心的支持。

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