CREST | 九月文章速递（下）

导读

2021年9月下旬Critical Reviews in Environmental Science and Technology（CREST，《环境科技评论》）期刊接收的两篇文章均跟“有机”有关，一篇是土壤有机质性质探究，另一篇是金属有机框架材料在水处理中的应用。这两篇研究均由在相关领域具有卓越成就的科学家团队领衔。

（1）澳大利亚昆士兰大学Peter Kopittke教授领导的跨国科研团队全面探究了土壤有机质性质（Probing the nature of soil organic matter）。领衔作者来自澳大利亚、美国、丹麦和巴西等国，包括澳大利亚昆士兰大学Peter Kopittke教授，美国康奈尔大学Johannes Lehmann教授，澳大利亚沃伦巴第一产业研究所Lukas Van Zwietend教授，新南威尔士大学Stephen Joseph教授，澳大利亚南澳大学Enzo Lombi教授，丹麦哥本哈根大学Carsten W.Mueller副教授，澳洲核能科技组织(ANSTO)-澳洲同步辐射中心科学家（Bruce Cowie, Lars Thomsen, Mark J. Tobin, Jitraporn Vongsvivut, Annaleise Klein），以及巴西国家计量、质量和技术研究院BraulioS. Archanjo教授等科研人员。

土壤有机碳管理是一种基于自然的二氧化碳去除技术，同时有助于维持土壤健康和农业生产力。土壤科学界正在驳斥基于“腐殖物质”的土壤有机质（SOM）性质的传统假设，这些腐殖物质是操作上的定义，并且没有被当代原位光谱显微镜技术观察到。相反，新的理论表明，有机化合物的分子多样性、空间异质性和时间变异性之间的相互作用控制着SOM的形成和持久性。对有机-矿物和有机-有机组合中发生的这些过程的机械理解需要非侵入性技术，以尽量减少对样品物理和化学完整性的任何干扰。在这里，我们提出了一个由理论驱动的综述，其中结合原位方法作为潜在的解决方案，以更好地理解SOM的持久性和动态性及其在微米和纳米尺度上对营养分布的影响。我们根据现有方法的进步、它们的历史发展和未来机遇来探索基础理论。已在其他科学领域使用但未在土壤中使用的跨学科方法的例子提供了演绎和归纳分析的机会。我们展示了跨尺度的不同概念方法是如何相互影响的，以及高分辨率调查对于解决下一代问题是多么重要和不可或缺。

（2）以色列理工学院和广东以色列理工学院Viatcheslav Freger和J. Paul Chen团队基于2015-2021年最新研究进展，对水稳定性金属有机框架（metal-organic frameworks, MOFs）的大规模制备及在水质管理中应用进行了全面综述。

水稳定性金属有机骨架（MOFs）由于其多功能性和特性，如大的内表面积、可设计的孔径和化学功能性，已成为一种很有前途的水处理创新材料。MOFs可以通过多种方法制造；微波辅助连续流动合成技术可以提高产品收率。合成的MOFs之后通过有机溶剂和/或固体分离进行纯化，并通过一些技术（例如超临界CO₂）进行激活处理。生产工艺安全、反应器设计和工艺优化在生产中非常重要。通过表面接枝/涂覆或包埋在支撑材料上的MOFs成型技术可用于制备适合工业应用的稳定性更好的MOFs基材料。MOFs在吸附、过滤、传感和催化方面表现出比市售材料更好的性能。MOFs的毒性主要是由于生产过程中涉及的化学品以及对人体细胞的纳米尺寸效应。提出了环境友好型MOFs制造工艺和聚合物成型等缓解策略。MOFs的各种优点使其在不久的将来适用于水处理。

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Cite this article:

Zhe (Han) Weng, Johannes Lehmann, Lukas Van Zwieten, Stephen Joseph, Braulio S. Archanjo, Bruce Cowie, Lars Thomsen, Mark J. Tobin, Jitraporn Vongsvivut, Annaleise Klein, Casey L. Doolette, Helen Hou, Carsten W. Mueller, Enzo Lombi & Peter M. Kopittke (2021) Probing the nature of soil organic matter, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, DOI: 10.1080/10643389.2021.1980346

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Cite this article:

R. Y. Li, Z. S. Wang, Z. Y. Yuan, Constance Van Horne, Viatcheslav Freger, M. Lin, R. K. Cai & J. P. Chen (2021) A comprehensive review on water stable metal-organic frameworks for large-scale preparation and applications in water quality management based on surveys made since 2015, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, DOI: 10.1080/10643389.2021.1975444

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