Congratulation to Mr. Rui Pei. 3D打印MOF材料领域取得研究进展!

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  裴蕊同学在3D打印MOF材料领域取得新进展,相关研究成果以“3D-Printed Metal-Organic Frameworks within Biocompatible Polymers as Excellent Adsorbents for Organic Dyes Removal”为题在线发表于《Journal of hazardous materials》期刊(SCI一区Top,当前影响因子7.65)。

  每年,纺织、皮革、造纸、化妆品和塑料工业产生的数百万吨的染料废水被排放到环境中,对环境造成了巨大的破坏,甚至严重威胁着人类的健康。因此,如何从工业废水中去除染料污染物是一个急需解决的问题。近年来,通过配位键组装金属离子/团簇和有机配体的金属有机骨架(MOF)引起了人们相当大的关注。MOF材料拥有许多有趣的特性,例如高比表面积、高孔隙率以及可调整的拓扑结构等,因此,MOF材料可应用于吸附染料废水。然而粉末状的MOF难以回收利用,且易于分解,这极大地限制了其在工业上的实际应用。因此,如何将MOF集成为整体材料并促进其回收已成为一个关键的问题。在本研究中,通过3D打印技术,将MOF打印成形为三个不同的几何形状,从而克服了粉末状MOF在气流或液体流中的不稳定性和高压降的缺点。海藻酸钙和明胶(CA-GE)的混合物作为生物相容性粘合剂,可以使MOF材料轻松打印并增强其机械性能。此外,在应用于印染废水的吸附过程中,打印的几何形状(正方形,六边形和圆形)、MOF负载量和MOF尺寸也极大地影响MOF的吸附性能。例如,CA-GE支架对亚甲蓝吸附效率仅为43.6%,而打印的MOF/CA-GE样品在20分钟对亚甲基蓝的吸附效率高达99.8%。我们证明了MOF固有的微孔结构和3D基质的介孔/大孔结构对多种有机染料及其混合物具有优异的吸附性能。此外,3D打印的吸附剂可以在稀酸溶液中轻松再生,并至少重复使用7次而不会降低性能。相反,粉末状MOF最多只能重复使用2次。

  该工作得到了华侨大学引进人才科研基金(No. 18BS102 & 16BS501)、福建省自然科学基金(No. 2019J01074 & 2019J01075)、泉州市科技计划项目(2018C124R & 2018C129R),以及华侨大学研究生科研创新项目的资助。

 

 

全文论文链:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030438941931372X?via%3Dihub

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2019年10月17日 15:56
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