氨基功能化铜(II)基金属有机框架增强四环素吸附性能的机制研究

针对水体中四环素(TC)污染难题，研究人员通过氨基功能化策略设计新型铜(II)基MOFs材料NH2 -IISERP-MOF26。该材料展现出52.64 mg g?1 的TC吸附容量，较未修饰版本提升2.7倍，其多层吸附机制由氢键主导。研究为抗生素污染治理提供了高效吸附剂设计新范式。

　　

随着抗生素在医疗和畜牧业的广泛应用，四环素(TC)等药物通过排泄物大量进入水体，传统污水处理工艺难以有效去除，导致其在环境中持续累积。这类污染物不仅破坏生态平衡，更通过食物链引发人体肝毒性和溶血风险。当前吸附材料如活性炭和金属氧化物普遍存在比表面积低、功能位点不足等缺陷，而金属有机框架(MOFs)因其可调控的孔结构和表面化学性质成为研究热点。

为解决这一难题，国内研究人员通过将2-氨基对苯二甲酸与腺嘌呤配位铜离子，首次合成氨基功能化MOF材料NH₂
-IISERP-MOF26。研究采用粉末X射线衍射(PXRD)、氮气吸附-脱附(BET)、扫描电镜(SEM)等技术表征材料特性，通过动力学实验和等温吸附模型探究TC去除机制。论文发表于《Microporous and Mesoporous Materials》，揭示氨基修饰可显著提升MOFs对抗生素的捕获能力。

关键技术包括：粉末X射线衍射(PXRD)验证晶体结构，傅里叶变换红外光谱(FT-IR)检测官能团变化，氮气吸附-脱附测试(BET)分析比表面积，热重分析(TGA)评估热稳定性，以及X射线光电子能谱(XPS)解析元素化学状态。

粉末X射线衍射分析(PXRD)
对比未修饰的IISERP-MOF26，NH₂
-IISERP-MOF26在5°、7°、9°和11°处保持特征衍射峰，证实氨基引入未破坏晶体框架。

吸附性能研究
氨基功能化使TC吸附容量从19.5 mg g^?1
提升至52.64 mg g^?1
，优于MIL-101(Fe)等常见MOFs。伪二级动力学模型表明化学吸附占主导，氢键是主要作用力。

结论与意义
研究证实氨基作为关键活性位点，通过氢键作用增强TC吸附。NH₂
-IISERP-MOF26的优异性能源于其独特的电子结构和表面化学性质，为设计高效抗生素吸附剂提供了分子层面的指导。该工作不仅拓展了功能化MOFs在环境修复中的应用，更为复杂水体体系中污染物的定向去除奠定了理论基础。