近日,河北工业大学能源与环境工程学院能源利用过程污染物控制技术研究所杨建成副教授、沈伯雄教授、能源动力专业2021级硕士研究生高梦凯等在化学毒剂(化学战剂, CWAs)解毒去除领域取得重要进展,相关工作以 “Advances in the Adsorption and Degradation of Chemical Warfare Agents and Simulants by Metal-Organic Frameworks” 为题录用发表于化学领域国际知名期刊Coordination Chemistry Reviews(配位化学评论)。
Coordination Chemistry Reviews创刊于1966年,是目前化学学科权威性的综合性学术期刊之一,由爱思唯尔(Elsevier)出版。该刊重点刊登配位化学相关的金属有机化学、超分子化学、理论化学、生物无机化学、材料化学等领域重要的综述性论文。该刊2022年最新的影响因子IF为24.833,CiteScore值为33.3,中科院一区Top期刊。
在一些特殊工矿企业和军事场所,危化品泄露往往严重威胁人员生命健康,泄露的气体中大多含有多类型剧毒VOCs或化学毒剂,传统的防护材料一般采用碳基或者改性碳基材料,存在吸附剂吸附性能低、重量重等缺点。特别是CWAs等各类危险化学物在世界各地依然屡次出现,但对于CWAs的解毒研究仍然任重道远。金属有机框架材料(简称MOFs)是一种多孔且稳定的材料,已被广泛应用于CWAs的解毒研究。但截至目前,对化学战剂的吸附降解或防护装备的开发研究相对较少。因此需要深度探讨CWAs的解毒策略、新型解毒MOFs材料的开发以及MOFs复合材料在防护装备中的应用情况。
鉴于此,该论文结合作者等人近年在多孔材料吸附脱除挥发性有机气体领域的研究,系统总结了MOFs及其复合材料在制备方法、综合性能和化学战剂解毒领域的最新研究进展;强调了典型化学战剂及其模拟物的理化特性以及差异性,综合分析了科学研究中对化学战剂模拟剂的选择依据;重点讨论了目前常见的几种MOFs及其复合材料吸附化学战剂的性能及解毒机制;进一步提出了目前存在的问题和挑战,展望了后续的研究方向。该工作旨在为化学战剂等典型剧毒挥发性有机气体的解毒、高性能MOFs新材料的开发和利用提供重要思路与借鉴。
该研究方向将以高吸附容量、高吸附速率、广谱型和轻量化为目标持续开展深入研究,该系列研究将为剧毒挥发性有机气高效防护技术提供理论支撑。该工作得到河北省**项目、国家自然科学基金区域联合重点基金、河北省创新团队、河北省自然科学基金等资助。
DOI: https://doi.org/10.1016/j.ccr.2023.215289
图/文 杨建成 高梦凯 审核/饶中浩