利用新型Zr-MOF/CuCo2O4纳米复合材料高效去除水介质中的四环素：合成、表征及机理研究

《Scientific Reports》：Efficient removal of tetracycline from aqueous media using a novel Zr-MOF/CuCo2O4 nanocomposite: synthesis, characterization, and mechanistic insights

　　

摘要

在这项研究中，成功合成了一种新型的Zr-MOF/CuCo₂O₄纳米复合材料，并对其去除水溶液中四环素（TC）的效果进行了评估。该复合材料表现出显著的吸附能力、快速的吸附动力学以及优异的重复使用性能。通过FT-IR、XRD、FE-SEM、BET、TGA、DSC、NMR和ζ电位等分析技术证实了纳米复合材料的形成及其稳定性。采用响应面法（RSM）和中心复合设计（CCD）对吸附条件进行了优化，在最佳条件下（pH 7.80、TC溶液浓度17.50 mgL?¹、吸附剂用量7.0 mg、吸附时间46分钟）实现了超过99%的TC去除率。热力学研究表明该吸附过程是自发的且吸热过程；动力学分析表明吸附过程遵循伪二级模型。该纳米复合材料在经过七次重复使用后仍保持高稳定性和高效性。利用海水和制药废水进行的实际样品分析进一步证明了其在实际环境应用中的巨大潜力。这些发现表明Zr-MOF/CuCo₂O₄是一种有前景的吸附剂，可用于从受污染的水中去除抗生素，从而有助于实现可持续的水净化和污染控制。