化学家将废塑料瓶转化为杀虫剂吸附剂

 杀虫剂在现代农业中应用非常广泛,并会在土壤和水中积累。托木斯克理工大学(TPU)的科学家们提出了一种方法,用于制造去除水中吡虫啉杀虫剂的吸附剂。该吸附剂属于金属-有机框架,是一类非常规材料。TPU的化学家们在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上生长出这样的框架,用于生产普通塑料瓶。该方法比较简单,可以将废旧材料转化为有用的产品。研究结果发表在《Applied Materials Today》上。


金属-有机框架是具有三维结构的物质,其中簇或金属离子由有机配体架构,是同时具有金属和有机化合物特性的多孔材料。其多孔结构使其有很大的潜力作为吸附剂使用。研究人员提出了一种新的合成方法,用锆离子合成一种名为UiO-66的金属有机框架。

为了创建该框架,化学家们将塑料切成小方块,并在酸性溶液中破坏它们。然后,在溶液中加入锆盐。"对苯二甲酸 "从PET中部分释放出来,在塑料片表面形成小 "锚",而一部分酸则留在溶液中。锆离子附着在 "锚 "上,然后,发生金属-有机框架固有的自组装过程,并进一步导致在塑料表面形成框架。这种框架对吡虫啉很敏感,其多孔性和物理化学特性,能吸引杀虫剂分子从水中去除

在实验中,研究人员将杀虫剂溶液通过吸附剂,每1升水使用15克吸附剂能有效净化水。吸附剂还可以重复使用多次。研究人员在实验过程中进行了5次循环。不过,研究人员预计这种吸附剂能在更长时间内保持特性恒定。

通常情况下,金属有机框架是粉末状的,可能会堵塞过滤器,新吸附剂的优势是颗粒较大,不会出现堵塞情况。此外,由于颗粒较大,吸附剂的通量较大,液体更容易渗透。根据计算,与粉末相比,水的通过所需要的压力要小一百倍。

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