中国科学技术大学运用化学系江鸿教授课题组在光催化降解磺胺甲恶唑（SMX）废水研讨方面取得新进展，报导了一种对金属有机结构（MOFs）的新润饰办法。研讨以ZIF-8为基底，针对其带隙过大导致有限紫外光吸收和光生载流子快速复合，因而导致在实践的废水净化处理中功率低、能耗过高级问题，运用热气氛处理与溶液辅佐配体交流的办法将异氰酸酯键（-N=C=O）与铜络合的巯基（-SCu）接枝到ZIF-8晶体上，得到改性的MOFs（NIF-SCu）。接枝基团能够在ZIF-8的导带和价带之间刺进层间带，然后为电子跃迁供给“阶梯”，明显提高SMX的降解功率及能量功率。相关研讨成果于2022年9月7日以 “Enhanced Photoreactivity of MOFs by Intercalating Interlayer Bands via Simultaneous −N=C=O and −SCu Modificationy”为题宣布在化工范畴闻名期刊AIChE Journal上。
NIF-SCu 表现出高光催化活性，在可见光-H2O2体系中能够在30 min内有用降解溶液中97.1%的磺胺甲恶唑。研讨之后发现NIF-SCu 的光反响性的明显改进可归因于-N=C=O基团在350-450 nm规模内的光呼应增强和-SCu基团拓展MOF的可见光吸收规模。NIF-SCu中交织能级的构成还能够缩小带隙，下降电阻，促进光生载流子的搬运，然后在-SCu导带中发生具有强复原电位的电子。此外，接枝促进了长距离“有用电子”参加光催化反响，来提升了ZIF-8的光催化功率。该研讨为高吸附容量但低光催化活性的MOF供给了一种新的改性办法，然后有望完成污染物的大容量快速吸附并原位光降解再生战略。
经过引进丈量体系的能耗和本钱功率的“品质因数”：EE/O（方针污染物完成单个数量级下降所需的电能）评价了该催化进程能量功率。在此研讨体系中，EE/O包含可见光能量耗费（EE/Ovis）和氧化剂耗费（Oxidant/O）。成果显现在H2O2浓度为0.08 M，光源为0.1-0.2 kW下的都能取得较优的EE/O成果。
该论文的榜首作者为硕士生胡威飞。该研讨工作得到国家自然科学基金(21876166, 22076178）的支撑。
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