藥物污染物,水樣本,固相萃取,紙膜,金屬有機框架,計算流體動力學(xué)

在水安全至關(guān)重要的當(dāng)下，尤其是在大量抗病毒藥物被使用、排放和積累的情況下，開發(fā)簡便且靈敏的分析方法來檢測水環(huán)境中的藥物污染物至關(guān)重要。在這項工作中，我們使用功能金屬有機框架（MOF）作為高性能吸附劑，用于選擇性富集水樣本中的此類藥物污染物。該MOF通過我們小組先前開發(fā)的新合成方法合成，并固定在紙膜上，用于固相萃?。⊿PE）裝置。通過錨定不同的金屬離子來篩選出具有最佳親和力的吸附劑。目標(biāo)物為潛在的抗新冠病毒藥物法匹拉韋及其結(jié)構(gòu)和功能類似物（成分或中間體，其他抗病毒藥物）。為了深入了解吸附機制，我們應(yīng)用了量子計算和計算流體動力學(xué)（CFD）模擬。實驗和計算機模擬結(jié)果共同表明，所制備的MOF吸附劑具有高親和力和快速動力學(xué)?；赟PE的液相色譜（LC）方法在10 - 1000 ng/mL的范圍內(nèi)效果良好，每個裝置僅需3 mg吸附劑和5 mL樣品，且無需質(zhì)譜儀（MS），與商業(yè)吸附劑相比，效率更高。該結(jié)果滿足了當(dāng)前應(yīng)用場景中的檢測需求，并為后續(xù)設(shè)計性能良好的吸附劑提供了靈感

層狀雙氫氧化物,鋅 - 鈷,納米片,析氧反應(yīng),微波輔助

二維（2D）納米材料在電催化或其他需要大表面積的應(yīng)用中顯示出巨大的潛力。在這項工作中，我們通過一步微波輔助方法開發(fā)了多孔鋅鈷層狀雙氫氧化物（Zn - Co - LDH）納米片，并研究了它們的析氧反應(yīng)（OER）性能。具有116.4 m2/g高比表面積的Zn - Co - LDH納米片表現(xiàn)出良好的OER活性，表現(xiàn)為低起始過電位、小塔菲爾斜率和大交換電流密度。在0.54 V的過電位下，Zn - Co - LDH納米片的電流密度約為15.06 mA/cm2，遠高于Zn - Co - LDH納米顆粒。可比的電催化性能可能歸因于多孔的2D結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了更多的活性位點和更高的電子導(dǎo)電性。此外，所獲得的Zn - Co - LDH納米片在相對于可逆氫電極（RHE）1.55 V的長時間運行中表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。因此，通過簡單的微波輔助合成開發(fā)出了一種有效的OER催化劑。這種有效的方法可以擴展到大規(guī)模合成均勻且穩(wěn)定的2D LDH納米材料。