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Zinc-based metal–organic framework nanofibers membrane ZIF-65/PAN as efficient peroxymonosulfate activator to degrade aqueous ciprofloxacin

催化作用 化学 水溶液 静电纺丝 化学工程 纳米纤维 可重用性 金属有机骨架 降级(电信) 无机化学 有机化学 聚合物 吸附 工程类 电信 生物化学 程序设计语言 计算机科学 软件
作者
Mengjie Pu,Daqi Ye,Jinquan Wan,Bentuo Xu,Wei Sun,Wei Li
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier]
卷期号:299: 121716-121716 被引量:36
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2022.121716
摘要

A novel peroxymonosulfate (PMS) catalyst, zinc-based metal–organic framework electrospinning (ES) nanofibers membrane (short for ZIF-65/PAN) was firstly fabricated and used for the degradation of aqueous ciprofloxacin (CIP). Physicochemical properties, catalytic performance, stability, reusability, and the regeneration of ZIF-65/PAN was observed and conducted. Influence of various parameters including ZIF-65 loading content, reaction temperature, initial pH, and competitive organic molecules on CIP degradation was investigated. Reactive active species and degradation intermediates that involved in ZIF-65/PAN/PMS/CIP process were identified. Corresponding reaction mechanisms were speculated. The results indicate that the easy-separation ZIF-65/PAN nanofibers exhibit high efficiency for PMS activation, 89.2 % of CIP was degraded within 60 min, with up to 87.5 % of PMS utilization efficiency. ZIF-65/PAN was renewable through simple layer-by-layer self-assembly, thus shows good prospect in future applications. 26.4 % of surface Zn2+ of ZIF-65/PAN exists in the form of + III oxidation state after activation, indicating the role of zinc catalytic site. Through activation, oxidative active species SO4·−, ·OH, and 1O2 was generated, CIP was thus degraded through mainly-three pathways. This study provides novel ideas for the application of MOF-based membrane on PMS based advanced oxidation processes.
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