使用片状Co-ZIF涂层三聚氰胺海绵从水溶液中吸附去除阿奇霉素的方法：包括批次系统和连续系统

《Scientific Reports》：Adsorptive removal of azithromycin from aqueous solution using flake-like Co-ZIF coated melamine sponge in batch and continuous systems

　　

摘要

将高效吸附剂（如金属有机框架材料MOFs）设计成具有层次多孔结构的形态，使其能够在多种应用场景中发挥作用。然而，传统的MOFs粉末在水溶液中稳定性较低，且难以重复使用和回收。在本研究中，我们采用了一种简便的一步原位生长方法，在不添加任何添加剂或处理步骤的情况下，成功地将低成本且市售的三聚氰胺海绵（MS）表面涂覆上了片状Co-ZIF材料，所得产物记为ZIF/MS。通过批量和连续吸附实验评估了ZIF/MS对阿奇霉素（AZ）的吸附性能，结果显示其具有优异的吸附能力，理论吸附容量高达1428.57毫克/克。这一优异性能归因于MS的多孔结构有效防止了ZIF颗粒的聚集，从而提高了ZIF活性位点的利用率。此外，ZIF/MS易于回收，进一步凸显了其作为高效吸附剂的优越稳定性。批量实验数据符合朗缪尔等温线和伪二级动力学模型。阿奇霉素的吸附过程主要涉及\(\:\pi\:-\pi\:\)型相互作用、氢键作用以及静电作用。固定床实验中的吸附曲线通过Thomas模型进行了分析。在柱式实验中，较低的进料流速、较高的进水浓度和较大的床层厚度有利于提高吸附容量。本研究提供了一种简便且经济可行的方法，用于构建三维骨架结构，并推动MOFs在实际应用中的进一步发展。