随着经济和人口的快速发展，大量富含磷的生活和工业废水排放到水生环境中，导致水体富营养化。此外，磷作为一种不可再生的养分，有效的磷酸盐回收也是实现资源高效利用所必需的。目前用于磷酸盐污染水体的修复技术主要有吸附法、膜分离法和沉淀法。其中，吸附法操作简单、药剂用量小、去除效率高、成本低，具有广阔的应用前景。因此，研发具有高效磷酸盐选择性的吸附剂具有重要意义。
近期，环境生态学院教师吴珂及其团队依托江苏省生态环境保护城乡水环境治理低碳发展工程技术中心，以金属有机框架MOF-5为模板，合成了具有分层孔的HUiO-66-NH2(X)。结果表明，HUiO-66-NH2(X)既保留了UiO-66-NH2微孔结构的完整性，还富含中孔。高模板含量添加的HUiO-66-NH2（X）（HUiO-66-NH2-HTC）对磷酸盐的最大吸附量达到226.7 mg/g，超过了大多数报道的吸附剂。经过五次吸附-解吸循环后，HUiO-66-NH2-HTC仍表现出优异的吸附能力。实验和密度泛函理论（DFT）计算结果表明磷酸盐的吸附机制涉及Zr球内络合物的形成、氢键和静电相互作用。这项研究对于开发具有分层孔的MOF吸附剂具有重要意义。
图1. HUiO-66-NH2(X) 的制备
相关研究以“Enhanced phosphate removal from water via hierarchically porous metal-organic frameworks”为题发表在环境工程领域知名期刊Journal of Environmental Chemical Engineering（中科院2区top，IF：7.4）。该研究得到了国家自然科学基金（32202613）、江苏省高校优秀科技创新团队（2023）和江苏省现代农业职业教育行业指导委员会“乡村振兴“课题重点项目（nyhzwz202301）的支持。
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论文链接： https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2213343725000065
（图/文：吴珂；审核：唐荣）
