布洛芬,作为我们日常生活中常见的解热镇痛药,它的外形几乎随处可见:从感冒药到止痛药,无论是成人还是儿童,都有可能使用它。而布洛芬的传播,也导致了一个随之而来的麻烦——药物废水污染。 随着越来越多的药品进入我们的生活,药物残留物也慢慢进入了水体中,影响了水体生物的健康,甚至可能危害人类的健康。
那么,问题来了:如何有效地去除水中的药物污染,尤其是像布洛芬这种难以被传统处理方法去除的药物呢?最近,来自北京化工大学的研究团队提出了一种新型的解决方案——ZIF -67 @MWNT复合材料,它的出现让我们看到了更清洁水源的希望。
ZIF-67与碳纳米管的“联手”:提升去污能力
说到ZIF-67,你可能会觉得有点陌生,但它其实是一种金属有机框架材料(MOF),本身就具有极高的环氧树脂和丰富的环氧树脂结构,理应能成为吸附药物的好帮手。问题是,ZIF-67在水中容易聚集,导致其吸附效果不佳为了破解这个难题,科学家们想到了一个办法:将其与纳米管结合。碳纳米管就像是ZIF-67的“好搭档”,它不仅会激活ZIF-67提供额外的稳定性,可以增加吸附材料的相互作用,从而提高网络的效率。
通过这种“联手”,科学家们制造出了ZIF-67@MWNT复合材料,它不仅解决了ZIF-67的聚集问题,还大大提升了对布洛芬的吸附能力。实验表明,这种新材料在水中的布洛芬时,表现出极为强大的能力,吸附量比ZIF-67单独使用时高近一倍,达到了841±5 mg/g,效果非常显着。
为什么这种新材料能够吸附这么多布洛芬?
为什么ZIF-67@MWNT复合材料能在达到布洛芬时表现得如此出色呢?其实,关键在于它的特殊结构和表面化学特性。那么碳纳米管表面带有芭基(COOH),这一点非常好重要的是,因为它能够与ZIF-67中的钴金属另外,复合材料的负载结构和表面不仅能提供大量的吸附位点,还可以通过范德华力、π-π反应和氢键等方式,使得布洛芬分子牢牢“抓住”在材料表面,从而提高了吸附效果。
这不仅让ZIF-67@MWNT复合材料在激发布洛芬方面的表现超越传统的吸附材料,也为未来处理更多的药物污染提供了新的思路。
吸附:五次循环后仍能高效吸附
说到环境保护,很多人都知道,材料的持续性和再生能力是非常重要的。如果一种材料只能使用一次,效果再好也没用。幸运的是,ZIF-67@MWNT材料就在这在实验中,研究人员发现,经经过五轮循环使用后,ZIF-67@MWNT复合材料仍然能够保持约**96%**的吸附能力,几乎没有失去效果。这意味着它不仅可以在一个水处理项目中长期使用,还能大大降低使用成本,对环境的影响也最小。
未来应用:药物废水处理的“新希望”
最新材料的出现,给我们提供了一个非常有前景的解决思路,尤其是在药物废水处理方面。虽然布洛芬只是其中的一种,但ZIF-67@MWNT复合材料不仅能解决布洛芬,未来还可以实现达到其他药物、重金属、油污等各种水污染物。想象一下,如果这种材料能够大规模进行污水处理厂或工业废水的处理,不仅可以让水质更清洁,同时减少水污染带来的生态破坏,对水资源的保护将起到非常积极的作用。