嵌入Ce-MOF-801气凝胶的一体化陶瓷过滤系统在连续流去除水中砷的研究

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Development of an Integrated Ceramic Filtration System Embedded with Ce-MOF-801 Aerogel for Continuous-Flow As(V) Removal from Water

　　Ce-MOF-801被固定在CS/PVA气凝胶中，并与陶瓷滤材集成。RSM优化了MOF负载量和气凝胶厚度，以实现连续流As(V)去除。Ce-MOF-801的引入提高了气凝胶的孔隙率和可及比表面积。砷酸盐与Ce位点的结合通过FTIR、XPS、Zeta电位和DFT得到证实。七天的实际地表水测试显示As(V)去除稳定且Ce释放量低。**章节片段****引言**地表水和地下水中的砷是一种重大的全球公共卫生风险，在欠发达地区影响尤为严重[1], [2], [3]。在这些地区，缺乏无砷饮用水导致严重的健康后果，包括癌症、皮肤病变、染色体异常、神经损伤和认知能力下降[4]。由于认知和免疫系统仍处于发育阶段，儿童尤其容易受到影响，面临更高的……**化学试剂**硝酸铈铵[(NH?)?Ce(NO?)?]、富马酸、甲酸、壳聚糖（CS，脱乙酰度≥95%）、聚乙烯醇（PVA，醇解度98-99%）、冰醋酸、戊二醛（25%水溶液）、焦磷酸钠（Na?HAsO?）、盐酸、氢氧化钠、氯化钠、硝酸钠、硫酸钠和碳酸钠均为分析纯，未经进一步纯化即直接使用。去离子水（电阻率≥18.2 MΩ）……**Ce/CS/PVA气凝胶制备优化**基于CCD的二次模型具有统计显著性（p < 0.0001），残差呈正态分布，支持了回归分析的充分性（图2a、2b）。模型充分性还通过多项统计指标进行了评估，包括决定系数、调整后的R2、预测R2、充分精度、变异系数、基于ANOVA的模型显著性以及失拟检验（表S3和S4）。所得决定系数……**结论**本研究通过构建一种新型MOF基复合气凝胶过滤系统，命名为Ce-CF，解决了饮用水中As(V)去除效率低和传统吸附剂可回收性差的双重挑战。Ce-MOF-801在室温下相对温和的条件下合成，并纳入CS/PVA基体中。冷冻干燥后得到具有部分取向孔隙结构的Ce/CS/PVA气凝胶，最后与CF基材组装成一个……**未引用的参考文献**[45]**CRediT作者贡献声明****罗一飞：** 撰写——初稿，形式分析。**黄国和：** 项目管理，调查。**张春：** 数据整理。**吴宇威：** 撰写——审阅与编辑。**黄静：** 撰写——审阅与编辑，资源。**李永平：** 监督，资金获取。**赵凯：** 撰写——审阅与编辑。**姚瑶：** 监督。**利益冲突声明**作者声明，他们不存在任何可能影响本文所报告工作的已知的竞争性财务利益或个人关系。**致谢**本研究得到自然科学基金（52221003, 52279002, 52279003）和加拿大自然科学与工程研究基金会的资助。我们也非常感谢编辑和匿名审稿人提供的有益意见。罗一飞|黄国和|李永平|黄静|姚瑶|赵凯|吴宇威|张春