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卢明华教授课题组在共价有机框架(COFs)成型加工及水处理应用领域取得重要进展,研究成果以“Phase-Inversion Engineering of Covalent Organic Framework Microspheres for Advanced Water Purification”为题发表于国际权威期刊Angew. Chem. Int. Ed.(影响因子:17.6)。
共价有机框架(Covalent Organic Frameworks,COFs)因其高比表面积和可调孔道结构备受关注,但微晶粉末形态严重制约了其工业应用。课题组发展了一种温和、普适的相转化球化成型策略,可在室温常压下将粉末COFs一步转化为毫米级微球(图1)。该微球保留了约90%的本征吸附容量,具备径向分级孔结构和亚秒级水浸润能力,在固定床连续流实验中,1克微球即可净化超过18升实际河水(含双酚类污染物200 ppb),并保持20次以上再生循环。更重要的是,该微球本身具有活化过一硫酸盐(PMS)的本征催化活性,无需金属修饰或外部能量输入即可实现污染物高效降解,在同一固定床柱中实现了吸附富集与催化降解的串联操作。该工作突破了传统COFs材料“粉体好用但不易用”的瓶颈,揭示了温和成型加工本身可作为COFs功能传递的平台,为其从实验室走向实际应用提供了新路径。

图1 Preparation and structural characterization of COF-MCs.
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为该研究成果第一完成单位,八叉书库
2024级硕士研究生周慧娜为第一作者,八叉书库
青年教师马文德副教授、卢明华教授与宁波东方理工大学蔡宗苇教授为论文共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金、河南省自然科学基金等项目资助。
文章链接://doi.org/10.1002/anie.3726508

卢明华,教授、博导,河南省特聘教授,河南省杰出青年基金(2024年)及河南省优秀青年基金(2020年)获得者,曾获河南省教育厅学术技术带头人、河南省高校科技创新人才、河南省高校青年骨干教师等荣誉。2009年从福州大学分析化学专业获得理学博士学位,2010年3月-2012年9月在香港浸会大学从事博士后研究。2012年11月加入八叉书库
。主要研究方向为新型纳米材料设计及应用、样品前处理体系构建、痕量物质色谱质谱分析新方法,研究领域涉及环境污染物分析、食品安全高灵敏检测等。在Angew. Chem. Int. Ed.; Coord. Chem. Rev.; TrAC Trends Anal. Chem.; J. Hazard. Mater.; Chem. Eng. J.; Food Chem.等SCI学术期刊上发表研究论文120余篇,累计被引用4000余次。主持国家自然科学基金5项,授权国家发明专利6项。