pH响应性PHEMA@MOF杂化水凝胶复合材料对亚甲基蓝染料的高效吸附研究

为解决工业废水中有机染料污染问题，研究人员开发了基于聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)(PHEMA)与金属有机框架(MOF801/MOF303)的杂化水凝胶。该材料在pH11时溶胀率达173%，对亚甲基蓝吸附量达3.95 mg·g?1，为开发智能废水处理材料提供新策略。

　　

这项突破性研究构建了两种新型智能水凝胶复合材料——将金属有机框架(MOF801和MOF303)物理共混于聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)(PHEMA)基质中。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、粉末X射线衍射(PXRD)、扫描电镜-能谱联用(SEM-EDX)和热重-差热分析(TG-DTA)等技术证实，杂化材料成功保留了MOF的晶体结构和热稳定性。

有趣的是，这些复合材料展现出独特的pH响应行为：在碱性环境(pH11)下，PHEMA@MOF303的溶胀率高达173%，远超纯PHEMA的151%。更令人振奋的是，它们对阳离子染料亚甲基蓝展现出卓越的捕获能力——紫外可见分光光度计监测显示，PHEMA@MOF303的染料去除效率达75%，吸附容量达3.95 mg·g^?1，比空白水凝胶提升近54%。

这些"智能海绵"的优异性能源于MOF与聚合物网络的协同效应：MOF303的高孔隙率提供了更多吸附位点，而PHEMA的三维网络则赋予材料机械稳定性。该研究为开发环境响应型废水净化材料开辟了新途径，未来或可应用于制药、印染等行业的废水处理系统。