基于MIL-125-NH2/rGO复合材料的双氧化还原光催化降解PFOA反应

《ACS ES&T Engineering》:Dual-Redox-Enabled Photocatalytic Degradation of PFOA over a MIL-125-NH2/rGO Composite

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月13日 来源:ACS ES&T Engineering 6.3

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   打开图片查看器 摘要 由于全氟辛酸(PFOA)的碳-

  

由于全氟辛酸(PFOA)的碳-氟键具有极高的稳定性,难以通过常规的光催化方法将其分解。在本研究中,研究人员在还原氧化石墨烯(rGO)上原位生长了一种金属-有机框架(MOF),即MIL-125-NH2,从而形成纳米复合材料(RMGs)。这种复合材料无需添加牺牲剂,即可通过双氧化还原途径快速分解PFOA。在紫外线照射下,该复合材料在4小时内就能使浓度为20毫克/升的PFOA分解80.2%,其表观速率常数为0.405小时–1。在与其他无需外部氧化剂或牺牲剂的光催化系统相比,该复合材料的降解效率更为出色。PFOA的分解效果明显受pH值影响,在pH值为5时该复合材料的降解效果最佳。此外,该催化剂还具有出色的稳定性和可重复使用性。在天然水环境中,该复合材料在10小时内可将PFOA分解约70%。MOF/rGO异质结促进了电荷的方向性分离,使得光生空穴能够引发碳-碳键断裂,进而逐步缩短全氟化中间体的结构,同时电子则有效转移到PFOA上,促使氢-氟原子交换。总体而言,这项研究强调了协同氧化还原机制在高效去除水中的PFOA方面的关键作用。

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