粉末状MOF催化剂难以回收,是其实际应用的瓶颈。将MOF原位生长在宏观的三维多孔支架上,是解决分离难题的理想途径。本研究选用来源丰富、可再生的纤维素纳米纤维(CNF)气凝胶作为支架。CNF气凝胶具有超高孔隙率、低密度和良好的亲水性。通过在其骨架上化学修饰羧基,然后原位生长ZIF-67纳米颗粒。这种结构确保了废水可以畅通无阻地流过气凝胶的大孔,与均匀分布的ZIF-67颗粒充分接触。在活化PMS降解染料(如罗丹明B、活性黑5)的连续流实验中,该整体式催化剂在很宽的处理量范围内维持高去除率(>99%),且Co离子的浸出浓度极低。连续运行100小时后,催化活性未见衰减。该研究通过将纳米催化剂与生物质宏观支架相结合,成功构建了高效、易回收、可连续运行的环保催化材料,为MOF基催化剂的工程化应用提供了有力支撑。
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