增厚无缺陷导电铜金属有机框架电芬顿降解草甘膦：高效农业水污染修复新策略

本文推荐一种新型增厚无缺陷导电Cu-HHTP金属有机框架（MOF）薄膜（10CAT-1 Film）作为电芬顿（Electro-Fenton）催化剂，用于高效降解水体中的草甘膦（glyphosate）。该材料通过高Cu2+浓度合成策略避免了“岛状”MOF的形成，实现了无缺陷结构，显著提升了电荷转移动力学与H2O2产率（2e- ORR）。在环境空气（O2源）、中性pH（7.0）和低电流密度（0.5 mA·cm-2）条件下，1小时内降解率高达75%（动力学常数0.022 min-1），5次循环后仍保持68.92%活性。机理研究表明，*OH优先攻击C–N键，生成低毒产物AMPA和乙醛酸，最终矿化。该研究为农业环境中有机磷除草剂的绿色高效去除提供了新思路。

　　

Highlight

材料表征

值得注意的是，原始的Cu-HHTP是一种由Cu²⁺与HHTP配体配位形成的二维π-π共轭金属有机框架（MOF）粉末。该材料具有独特的层状结构，其中均匀分布的Cu²⁺中心通过与HHTP儿茶酚基团中的O原子配位，形成方形平面几何构型，从而构成明确的CuO₄节点。根据模拟的Cu-HHTP晶体结构，其粉末的X射线衍射（XRD）图谱与模拟结果高度一致，证实了其高结晶度和成功的合成。

结论

为应对农业环境中的草甘膦污染水体，本研究提出了一种开创性方法：通过调控Cu²⁺浓度在滤纸上增厚导电Cu-HHTP薄膜的层数，以增强其电化学性能，从而进一步提高草甘膦的降解效率。无缺陷MOF层与Cu²⁺/Cu⁺氧化还原循环之间的协同作用促进了高效*OH的生成，增强了电荷转移和反应物转移效率。