ZIF-67衍生碳材料的结构优化及其对金霉素吸附性能的增强研究

《New Journal of Chemistry》：Structural optimization of ZIF-67 derived carbon materials for enhanced chlortetracycline adsorption

本研究针对废水中抗生素污染物高效吸附的难题，系统探索了前驱体形态与碳化条件对ZIF-67衍生碳材料结构及金霉素（CTC）吸附性能的影响。研究人员通过熔融盐辅助碳化法，成功制备出Co/Co3O4修饰氮掺杂碳纳米片（C700），其对CTC的最大吸附容量高达3639 mg g?1，揭示了以化学吸附为主、涉及多种作用力的吸附机制，为该类材料在抗生素废水处理中的应用提供了新见解。

　　

ZIF-67衍生的碳材料在高效吸附废水中的抗生素污染物方面展现出巨大的应用潜力。本研究系统地探讨了前驱体形貌和碳化条件对最终材料结构及其对金霉素（Chlortetracycline, CTC）吸附性能的影响。研究人员利用一种独特的花瓣状层状结构ZIF-67前驱体，通过熔融盐辅助碳化法在700 °C下最终合成了钴/四氧化三钴（Co/Co₃O₄）修饰的氮掺杂碳纳米片（C700）。文章进一步探究了CTC在C700上的吸附过程与机理。结果表明，C700对CTC的最大吸附容量达到了惊人的3639 mg g^?1。研究证实，CTC在C700上的吸附是一个以化学吸附为主的复杂过程，涉及多种亲和力，包括π-π电子供体-受体（π–π EDA）相互作用、阳离子-π（cation–π）相互作用、配位键、氢键以及静电相互作用。C700优异的CTC吸附性能主要归因于其外表面吸附活性位点的充分暴露。这项工作为ZIF-67衍生碳材料的结构优化及其在抗生素废水处理中的实际应用提供了新的见解。