四環(huán)素約占抗生素總產(chǎn)量和使用量的三分之一，由于其良好的結構穩(wěn)定性，在水體中難以被降解，近年來經(jīng)常在水環(huán)境中被檢測到。四環(huán)素的抗菌活性會殺死水體中的微生物，造成水生生態(tài)系統(tǒng)的破壞。此外長期暴露在四環(huán)素的環(huán)境下會引發(fā)細菌的耐藥性。因此，開發(fā)有效途徑對水中四環(huán)素進行去除具有重要現(xiàn)實意義。金屬-有機框架(metal-organic frameworks, MOFs)材料是目前吸附四環(huán)素最有前景的吸附劑之一。金屬摻雜技術修飾MOFs基吸附劑被認為是一種簡單有效的手段，可賦予其額外的吸附位點，提高其吸附性能。另一方面，大多MOFs含有電子缺陷配位不飽和位點(CUSs)，這些位點通常被制備產(chǎn)物中的溶劑分子所占據(jù)。通過熱活化去除溶劑分子，活化的CUSs可以與有機污染物中的氨基、羥基、羰基等富電子基團配位，從而提高MOFs對各種有機污染物吸附性能。基于上述背景，林資源高效轉化與利用團隊通過Fe摻雜策略改性ZIF-8獲到了Fe-ZIF-8吸附劑，在500℃下活化暴露出更多的活性位點，對水中四環(huán)素吸附具有高吸附能力和優(yōu)良循環(huán)性能。
研究表明：（1）摻雜Fe離子及熱活化后，F(xiàn)e-ZIF-8-500的Fe位與四環(huán)素分子的相互作用增強，使四環(huán)素吸附容量進一步增加。（2）Fe-ZIF-8-500的介孔性質、靜電吸引、氫鍵、表面絡合和π-π相互作用等綜合作用使其對四環(huán)素具有空前的吸附能力。（3）實際廢水中Na+、K+、NO3-、SO42-和Cl-離子的共存會促進Fe-ZIF-8-500對四環(huán)素的吸附，Ca2+和腐殖酸則會抑制四環(huán)素的吸附。
相關成果以“High-performance Fe-doped ZIF-8 adsorbent for capturing tetracycline from aqueous solution”為題發(fā)表在環(huán)境類國際Top期刊Journal of Hazardous Materials上。論文的第一作者為我院2018級碩士研究生楊歡，通訊作者為陜紹云教授和胡天丁博士，通訊單位為昆明理工大學化學工程學院。該研究工作得到了國家自然科學基金、云南省高層次人才支持計劃青年拔尖人才項目以及昆明市林產(chǎn)資源高效轉化與利用重點實驗室的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.126046
