文献速递|赵祯霞教授课题组在Chemical Engineering Journal上发表关于高湿 VOCs高效光催降解研究论文

第一作者：Syed Jalil Shah通讯作者：赵祯霞DOI:10.1016/j.cej.2021.128590

本文亮点
本文通过使用特殊离子液体将聚苯胺溶解成小分子然后同步于NH₂-MIL-125 晶体生长，实现了MOFs与聚苯胺的高效复合，并在界面上形成了Ti-N结合。该复合材料IL-PANI/NMIL(Ti)提升了异质结的电荷分离效率、抗光腐蚀性能、吸光能力以及缩短了能带值。特殊的界面有利于性能更多的界面缺陷孔，同时强化了路易斯酸位。催化性能显示：IL-PANI/NMIL(Ti)具有高效的乙醛降解速度和高抗湿催化性能。在75 RH%下对乙醛的降解速度明显高于目前最新报道的催化材料。

 前 沿 

2021年1月，Chemical Engineering Journal杂志在线发表了广西大学赵祯霞教授团队在气相醛类VOCs光催降解领域的最新研究成果。该工作报道了离子液体辅助合成聚苯胺/NH₂-MIL-125纳米复合材料用于高湿醛类VOCs的高效降解研究。论文第一作者为：Syed Jalil Shah，论文通讯作者为：赵祯霞。

 背 景 介 绍 

在导致各种大气环境污染及破坏的因素中，挥发性有机物(VOCs)已成为我国当前空气污染的一个重要源头。此类污染物（包括芳香烃、烯烃、炔烃、醛类等）的毒害作用很大，即使在超低浓度下(< 0.1 mg/m³)也会给人类的身体健康带来诸多威胁和隐患。因此，大气VOCs污染治理已成为当前国家节能减排战略中最亟待解决的大气污染问题之一。针对目前室内外低浓度VOCs大气污染问题，并结合广西地区高湿高温的气候特点，开展“憎水性MOFs高效吸附及降解低浓度VOCs的过程强化”研究，用于探索解决在各类化工生产及应用过程中所产生的低浓度VOCs污染问题。基于前期MOFs憎水性和强化VOCs选择性吸附的研究基础之上，我们主要针对高湿度下MOFs对低浓度VOCs的催化降解性能差的问题，提出了“强效吸附-高效催化”协同降解VOCs策略，以提升MOFs在高湿环境下对VOCs的催化活性和稳定性。

 图 表 解 析 

利用离子液体将大分子的聚苯胺剪切溶解为小分子聚苯胺短链，同时通过Ti-N络合将这些小分子的聚苯胺嵌入MOFs晶体之中，形成高密度和高分散的IL-PANI/NMIL(Ti)复合材料。该材料获得了更高的导电性能、更小的能带和更强的吸光能力，最终显著提升了MOFs对乙醛在高湿下的降解效率和降解速度。

 全 文 小 结 

该论文对于MOFs在高湿VOCs的吸附降解研究提出了新的解决思路和理论支撑，为MOFs的进一步工业化应用提供了参考。

 作 者 介 绍 

赵祯霞，广西大学教授。主要研究方向为：高湿大气VOCs的吸附及催化过程强化。2018年获得科技部中青年创新领军人才，在Angewandte Chemie International Edition，Chemical Engineering Journal和Journal of Materials Chemistry A等国际一流期刊上发表论文50篇。

文献信息：Syed Jalil Shah, Ruimeng Wang, Zhu Gao, Yaseen Muhammad, Hanzhuo Zhang, Zhengsheng Zhang, Zhe Chu, Zhongxing Zhao, Zhenxia Zhao. IL-assisted Synthesis of Defect-rich Polyaniline/NH₂-MIL-125 Nanohybrids with Strengthened Interfacial Contact for Ultra-fast Photocatalytic Degradation of Acetaldehyde under High Humidity. Chemical Engineering Journal 411 (2021) 128590https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721001893

 本 文 所 使 用 仪 器 
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 推 荐 仪 器 

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本文素材来源：广西大学赵祯霞教授团队。