回复材料魔法师：“气凝胶迷宫”增加了解吸阻力，这简直就是为污染物设下的天罗地网
材料魔法师
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近日，同济大学环境科学与工程学院邓子龙副教授在《Carbohydrate Polymers》期刊发表研究论文。MIL-100-Fe虽适用于处理PPCPs类有机污染物，但因粉末状形态及单一孔径分布，存在动力学滞后、活性位点利用率低等问题。 本研究借助改性纤维素纳米纤维（TCNF）的多种效应，在常温常压下以水为溶剂制备出具有分子筛结构的杂化超四面体晶型MIL-100-Fe，并通过自组装镶嵌策略赋予其气凝胶分层孔隙结构。 针对PPCPs吸附机制，通过实时原位监测电压差变化，自主设计多项实验可视化污染物在气凝胶内的相关过程，利用多种手段在分子扩散层面提出吸附多元机制： 1.天线效应：导电性及电子传输能力差异产生的寄生电容加速污染物向气凝胶表面富集。 2.减阻滑动：亲水性差异形成拉普拉斯压力差推动污染物扩散，TCNF支链捕集水分子形成润滑层降低扩散阻力。 3.尺寸封装：MIL-100-Fe不同窗口尺寸的笼状孔可实现对污染物“囚笼封装”。 4.迷宫机制：TCNF构筑的“气凝胶迷宫”为MOF提供复杂扩散路径，增加解吸阻力。 最后，研究了复合气凝胶的生物相容性与自然降解性，其可在24h内完全降解且无生物毒性，还能通过原位化学还原技术转化为零价铁气凝胶同步降解吸附的污染物。
