New Journal of Chemistry：MIL-53(Fe)/ZnIn?S?异相光芬顿体系降解对硝基苯酚的性能与机理研究。

我团队在《New Journal of Chemistry》（中科院3区，影响因子2.5）发表了题为“The performance and mechanism of a MIL-53(Fe)/ZnIn₂S₄ heterophase photo-Fenton system in degrading p-nitrophenol”的研究论文，我团队硕士研究生胡芯蕊为第一作者，金波教授为通讯作者，西南科技大学为第一通讯单位。

【研究背景】

随着现代工业发展，难降解有机污染物对环境的威胁日益严峻。其中，对硝基苯酚（PNP）作为一种高毒性、具有致癌和生物累积效应的污染物，其高效治理迫在眉睫。高级氧化技术（AOPs）是处理此类难降解有机废水的有效方法，但传统均相芬顿技术存在pH适用范围窄、铁泥二次污染、光利用率低等瓶颈。金属有机框架（MOFs）材料，特别是铁基MOF材料MIL-53(Fe)，因其高比表面积、丰富的活性位点及光芬顿活性，被视为颇具潜力的非均相催化剂。然而，单一的MIL-53(Fe)存在光生电子-空穴对易复合、可见光吸收范围有限等固有缺点，限制了其催化效率。研究表明，通过与能带结构匹配的半导体材料构建异质结，是提升其光催化性能的有效策略。例如，与聚醚砜复合或进行分子内调控等手段，均已证实能有效促进电荷分离，显著提升降解效能。因此，开发基于MIL-53(Fe)的新型异质结光芬顿体系，对于突破现有技术局限、实现PNP等污染物的高效降解具有重要的研究意义。

【工作简介】

我团队成功制备了MIL-53(Fe)/ZnIn?S?异质结复合材料，用于高效降解水体中的对硝基苯酚（PNP）。最优样品MZIS-20在12分钟内对PNP的降解率高达95.09%，其反应速率分别是单一组分MIL-53(Fe)和ZnIn?S?的20.86倍与34.47倍。研究证实，光催化与芬顿催化之间存在显著协同效应，在H?O?存在下，反应速率提升超20倍。机理研究表明，该体系能高效产生活性自由基以实现污染物快速降解。此外，材料在循环使用中表现出良好的稳定性，并对多种硝基化合物展现出广谱降解能力（降解率>90%），表明其在低浓度硝基污染物治理领域具有重要的应用潜力和推广价值。

文章链接：https://doi.org/10.1039/D4NJ04813J