俄勒冈州立大学化学研究员领导的科学家们正在接近开发一种新工具，以解决全球受除草剂污染的地下水问题。
俄勒冈州立大学理学院的基里亚科斯·斯蒂利亚努(KyriakosStylianou)领导的一个国际团队发现了一种称为金属有机框架(MOF)的材料，该材料显示出能够完全去除并分解常用除草剂草甘膦的能力。
MOF是俄勒冈州立大学和中国天工大学科学家合作测试的四种材料之一，基于钪、化学符号Sc和羧酸盐连接基TBAPy。
“当暴露在光线下仅仅五分钟时，Sc-TBAPy就消除了水中100%的草甘膦，”Stylianou说。“与我们研究的其他三种TBAPyMOF相比，它除了具有更快的吸附速度和更有效的草甘膦光降解作用之外，还可以降解草甘膦而不产生有毒酸，这与其他三种材料不同。”
研究结果发表在《自然通讯》上。
本实验中的MOF依赖于光催化作用。催化剂是一种能够提高化学反应速率而本身不发生任何永久性化学变化的物质，而光催化剂是吸收光以达到更高能量水平的材料，并可以利用该能量通过氧化分解有机污染物。
光催化剂的众多应用包括用于防污防臭墙壁、地板、天花板和家具的自清洁涂料。
MOF由被有机连接分子包围的带正电的金属离子组成，是一种结晶多孔材料，具有可调的结构特性和纳米尺寸的孔。它们可以由多种决定MOF特性的组件进行设计。
草甘膦，也称为N-膦酰甲基甘氨酸或PMG，自首次以商品名农达(Roundup)出现在市场以来，在过去50年里已被广泛喷洒在农田上。
“草甘膦和其他除草剂通常用于保护农场免受杂草侵扰，但草甘膦在环境中的持久存在对包括人类在内的各种生物体的潜在健康影响有关，”斯蒂利亚努说。
“PMG施用总量中只有一小部分被作物吸收，而渗入水道的除草剂是造成水污染的主要原因。这意味着提出创新技术和材料来解决这一问题至关重要。”
为了揭示Sc-TBAPy的PMG修复能力，Stylianou的实验室与天工大学ChongFang、PaulHaYeonCheong和HongliangHuang领导的团队合作。Stylianou表示，他的合作者提供了有关MOF吸附特性和光催化活性的重要见解。
斯蒂利亚努说，一些俄勒冈州立大学的研究生也在这项研究中发挥了重要作用。NanChiehChiu、JacobLessard和EmmanuelMusa领导了所有实验和催化测试，LoganLancaster研究了所研究材料的光学特性，ClaraWheeler通过计算检查了它们的电子特性。
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