海南大学化学工程与技术学院副院长潘勤鹤和杨玮婷教授团队的一项研究成果，为制备具有高降解性能、易循环和高稳定性的COF（基于共价键连接的晶态有机多孔聚合物）提供了一种简单的策略，并为其他整体催化材料的制备提供参考。近日，该成果论文发表在化工领域国际学术期刊Chemical Engineering Journal。
三聚氰胺带来的灵感
“目前，大多数的光催化剂具有难以回收循环使用、制备方法复杂费时以及对环境不友好，甚至造成二次污染等缺点。”
潘勤鹤教授向科技日报记者介绍，COF作为一类新型的多孔结晶聚合物，通过强共价键与有机构建单元巧妙地构建而成。得益于其独特的多孔结构、高比表面积、孔隙率和化学可调性，COF被广泛应用于多个领域。由于具有有序、可扩展的π共轭骨架和结构稳定性，COF在光催化应用中显示出巨大潜力，并被用作降解抗生素的潜在光催化剂，但是，COF多为粉末状态，其较差的可回收性限制了在实际环境中的应用。
他介绍，其研究团队近年来在制备各种先进多孔功能材料应用到环境污染物的检测与去除方面，取得了系列的研究成果，但这些仍然只停留在基础研究的领域，无法产生应用或者潜在应用的价值。此外，考虑到大部分MOF材料稳定性不好，且通常情况下为晶态颗粒或粉末状态，无法实现在基体材料上生长或者共混制备成型，实际应用仍是一个重大的挑战。为了追求材料的功能使用性、便利性和实际应用的可能，其团队在大量前期实验基础上，深入对基体和多孔材料进行分析筛选。
“三聚氰胺海绵有着低成本、大孔隙率和环境友好性等优点被广泛地应用，是一种非常好的载体。三聚氰胺海绵的原材料——三聚氰胺给了团队灵感。”潘勤鹤教授说。
他进一步介绍，在探索过程中，大家反复思考，COF-TpTt是一种由三聚氰胺和三醛基间苯三酚通过席夫碱缩合形成的COF，该材料本身就有着非常出色的光催化性能。如果让COF-TpTt在三聚氰胺海绵上生长，是否就能够实现最初的设想呢？
巧妙采用“反应接种”策略
“我们的攻关难点是如何让多孔材料在载体上均匀牢固的生长。潘勤鹤教授要求我们把眼光放得更远，追溯材料的分子水平。最初，我们花了很大的精力用于MOF基复合材料的拓展应用。”该团队成员介绍，在不断地试错过程中，大家屡战屡败，屡败屡战。
多次实验证明，“反应接种”策略实现了COF在三聚氰胺海绵表面上爆发性成核，均匀牢固的生长。该合成策略满足了晶体合成爆发性成核的条件，从而使在三聚氰胺海绵上合成的COF粒径缩小。缩小的粒径使COF的比表面积增大，从而暴露出更多的催化活性位点，因此也增强了其催化降解效果。而且该策略中载体也是合成COF的原材料，因此所合成的复合材料有着很高的稳定性，这使其循环使用性能大大提升。
最终，这种巧妙采用“反应接种”策略，选用与基底有着同源配体的COF-TpTt，通过一锅法成功制备了一种新型的三聚氰胺海绵@COF复合海绵。
潘勤鹤教授表示，复合海绵（MS@TpTt）有效克服了一般COF粉末特性难以回收利用的问题，可在保证降解效果的情况下进行10轮以上的循环实验，并在可见光下对四环素类抗生素均表现出优异的光催化活性，其降解率均在90%以上。
对这项成果，Chemical Engineering Journal审稿人这样评价：这种合成方法不仅简单，而且赋予复合海绵良好的稳定性和增强的光催化性能。合成细节和表征部分充分验证了该方法的有效性。此外，对抗生素催化降解的实验、结果、讨论以及机理研究也很完整和有条理。这一研究提出了一种有前景的方法来解决COF作为粉末材料的可回收性差的问题。
那么除了光催化剂，还有哪些去除水体中有机污染物的方法呢？小编给大家整理了一下！
1、新污水处理系统可有效去除有机污染物
香港大学研究团队研发了一种新型污水处理系统，能将污水的化学混凝强化初级沉淀（CEPS）与污泥酸化发酵串联在一起，有效去除有害污染物，回收有价值的资源，例如可用作肥料的磷和其他有机物质（碳纤维和挥发性有机酸）。
三聚氰胺带来的灵感
“目前，大多数的光催化剂具有难以回收循环使用、制备方法复杂费时以及对环境不友好，甚至造成二次污染等缺点。”
潘勤鹤教授向科技日报记者介绍，COF作为一类新型的多孔结晶聚合物，通过强共价键与有机构建单元巧妙地构建而成。得益于其独特的多孔结构、高比表面积、孔隙率和化学可调性，COF被广泛应用于多个领域。由于具有有序、可扩展的π共轭骨架和结构稳定性，COF在光催化应用中显示出巨大潜力，并被用作降解抗生素的潜在光催化剂，但是，COF多为粉末状态，其较差的可回收性限制了在实际环境中的应用。
他介绍，其研究团队近年来在制备各种先进多孔功能材料应用到环境污染物的检测与去除方面，取得了系列的研究成果，但这些仍然只停留在基础研究的领域，无法产生应用或者潜在应用的价值。此外，考虑到大部分MOF材料稳定性不好，且通常情况下为晶态颗粒或粉末状态，无法实现在基体材料上生长或者共混制备成型，实际应用仍是一个重大的挑战。为了追求材料的功能使用性、便利性和实际应用的可能，其团队在大量前期实验基础上，深入对基体和多孔材料进行分析筛选。
“三聚氰胺海绵有着低成本、大孔隙率和环境友好性等优点被广泛地应用，是一种非常好的载体。三聚氰胺海绵的原材料——三聚氰胺给了团队灵感。”潘勤鹤教授说。
他进一步介绍，在探索过程中，大家反复思考，COF-TpTt是一种由三聚氰胺和三醛基间苯三酚通过席夫碱缩合形成的COF，该材料本身就有着非常出色的光催化性能。如果让COF-TpTt在三聚氰胺海绵上生长，是否就能够实现最初的设想呢？
巧妙采用“反应接种”策略
“我们的攻关难点是如何让多孔材料在载体上均匀牢固的生长。潘勤鹤教授要求我们把眼光放得更远，追溯材料的分子水平。最初，我们花了很大的精力用于MOF基复合材料的拓展应用。”该团队成员介绍，在不断地试错过程中，大家屡战屡败，屡败屡战。
多次实验证明，“反应接种”策略实现了COF在三聚氰胺海绵表面上爆发性成核，均匀牢固的生长。该合成策略满足了晶体合成爆发性成核的条件，从而使在三聚氰胺海绵上合成的COF粒径缩小。缩小的粒径使COF的比表面积增大，从而暴露出更多的催化活性位点，因此也增强了其催化降解效果。而且该策略中载体也是合成COF的原材料，因此所合成的复合材料有着很高的稳定性，这使其循环使用性能大大提升。
最终，这种巧妙采用“反应接种”策略，选用与基底有着同源配体的COF-TpTt，通过一锅法成功制备了一种新型的三聚氰胺海绵@COF复合海绵。
潘勤鹤教授表示，复合海绵（MS@TpTt）有效克服了一般COF粉末特性难以回收利用的问题，可在保证降解效果的情况下进行10轮以上的循环实验，并在可见光下对四环素类抗生素均表现出优异的光催化活性，其降解率均在90%以上。
对这项成果，Chemical Engineering Journal审稿人这样评价：这种合成方法不仅简单，而且赋予复合海绵良好的稳定性和增强的光催化性能。合成细节和表征部分充分验证了该方法的有效性。此外，对抗生素催化降解的实验、结果、讨论以及机理研究也很完整和有条理。这一研究提出了一种有前景的方法来解决COF作为粉末材料的可回收性差的问题。
那么除了光催化剂，还有哪些去除水体中有机污染物的方法呢？小编给大家整理了一下！
1、新污水处理系统可有效去除有机污染物
香港大学研究团队研发了一种新型污水处理系统，能将污水的化学混凝强化初级沉淀（CEPS）与污泥酸化发酵串联在一起，有效去除有害污染物，回收有价值的资源，例如可用作肥料的磷和其他有机物质（碳纤维和挥发性有机酸）。
目前，人们日益关注水环境中的新兴有机污染物。研究人员采集了3个污水处理厂各自处理过程中的污水和污泥样本，检测了其中类维生素A和雌激素类内分泌干扰物的水平。结果表明，这3个污水处理厂只能从污水中平均去除57％的类维生素A和54％的雌激素类内分泌干扰物。
而在实验室条件下使用新型污水处理系统，去除率平均高出16%~19%。CEPS程序平均可去除65%~80％的类维生素A和72%~73％的内分泌干扰物。CEPS污泥酸化发酵后，从污泥上清液中进一步去除了50%~58％的类维生素A和47%~50％的内分泌干扰物。
这些结果表明，与传统的污水处理厂相比，将CEPS与污泥酸化发酵相结合的新型处理系统，可以更有效地去除污水中新兴有机污染物，从而减少它们对环境的影响。
此外，CEPS处理系统比现有的污水处理系统更具成本优势，其成本不到生物污水处理（即活性污泥法）成本的一半，而CEPS污泥酸化发酵可以通过从污泥中回收有机碳和磷来进一步降低处理成本，同时去除更多的污染物。
研究人员表示，深圳在建的中试污水处理系统投入运作后，可进一步测试及提升系统的效能。
2、多层级孔生物炭快速吸附去除水体中多种有机污染物
湖南大学汤琳教授课题组制备了一种多层级孔生物炭（HPB），能快速实现水体中有机污染物的吸附去除。实验表明，多层级孔结构是赋予其快速吸附平衡能力的关键，高石墨化程度能提升其吸附容量。研究揭示了生物炭材料的孔隙结构与其吸附速率之间的关系，为进一步制备高效的生物炭材料提供了基础。
生物炭是一种原料丰富、制备简单、绿色友好的多孔吸附剂材料，在环境污染控制的工程应用中颇具潜力。为了制备高性能的生物炭吸附材料，近些年来，研究学者通过多种手段来提升生物炭的孔隙数量，以期提升其对污染物的吸附容量。吸附容量已然成为大多研究中衡量生物炭吸附性能的唯一标准。却鲜少有研究关注其对污染物的吸附平衡速率。
基于此研究背景，该团队以废弃虾壳为原料，制备了多层级孔高石墨化的生物炭HPB，并考察其对多种污染物的吸附去除性能。研究表明，HPB对RHB（罗丹明B）、DCP（2,4-二氯苯酚）和TC（盐酸四环素）具有良好的吸附去除效果，对应的最大吸附平衡容量（Qm）均大于300 mg/g，且几乎均能在10 min内达到吸附平衡。
3、纳滤技术高效去除水中有机污染物
行业专家、学者们经过大量试验研究结果显示，纳滤技术不仅能高效去除水中有机污染物，还具有物料无相变、能耗低、设备简单、操作方便和适应强等优势，被认为是去除水中有机污染物的理想之选。
据《水处理技术》期刊上刊登的《纳滤对水中有机微污染的去除效果与应用》资料显示，纳滤膜对地下水中天然有机物有很好的去除效果，在试验的8种纳滤膜中，有7种纳滤膜对有机物的去除率超过90%。
在《现代化工》期刊上刊登的《纳滤膜去除饮用水中微量有机物的研究进展》资料介绍，纳滤膜对天然有机物腐殖酸的去除率接近100%；对人体健康存在极大危害的环境内分泌干扰物的平均去除率在 90% ~ 92%；对具有高毒性、持久性、积聚性, 对生态和健康危害具有协同效应的持久性有机物的去除率大余94%；对极性强、不易挥发、亲水性化合物的医药品与个人护理品去除率可达93%。
综上各种研究可见, 纳滤技术对水中有机污染物的去除率均可达到90%以上，对提高水质、改善水处理工艺具有重要参考意义。
以上就是小编整理的有机污染物的去除方法，希望对大家有用！
版权声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。
