近日，河南师范大学环境学院环境分析化学团队朱桂芬教授课题组在《Journal of Environmental Management》上发表了题为 “Green deep eutectic solvents functionalized magnetic UiO-66-NH2: A novel strategy for improved stability and adsorption of BPA” 的研究论文。该论文针对环境内分泌干扰物双酚A的高效去除，借助绿色低共熔溶剂对磁性金属有机骨架材料的表面功能化修饰，制得磁性吸附剂材料，显著提升了对双酚A的稳定高效吸附，为环境中内分泌干扰物的高效去除提供了绿色可行的新方案。
引言
双酚类污染物作为一类典型的内分泌干扰物，广泛应用于日常消费品中，其大量生产与使用导致在多种环境介质中残留，进而可干扰生物体内激素调节及代谢紊乱等，其绿色、高效去除技术的研发受到研究者广泛关注。基于金属有机骨架的吸附剂材料具有比表面积大、结构多样、易于功能化修饰等特点，在双酚类内分泌干扰物吸附方面展示出独特优势。但现有金属有机骨架的吸附位点有限、且对特定污染物的选择性较差，其吸附性能受到制约。
本研究以化学稳定性优异的磁性金属有机骨架UiO-66-NH2为基质，采用氯化胆碱-甲基丙烯酸低共熔溶剂为改性剂，制得兼具高吸附容量、优异抗干扰能力和良好再生性能的磁性吸附剂材料UiO-66-NH2@Fe3O4-DESs；通过系统分析功能化金属有机骨架材料的结构特征，探讨功能化材料吸附污染物的过程和机理，并进一步用于实际水样中双酚A的高效去除。
图文导读
图1. 功能化UIO-66-NH2@Fe3O4-DESs的合成过程及应用示意图
本研究以Fe3O4为磁核，通过水热法在磁核表面合成UIO-66-NH2，以氯化胆碱和甲基丙烯酸合成的低共熔溶剂（DESs）为改性剂，通过热引发，在UiO-66-NH2@Fe3O4表面合成DESs聚合层，得到对双酚A具有优异吸附能力的UiO-66-NH2@Fe3O4-DESs材料。
研究结果表明，DESs修饰的UiO-66-NH2@Fe3O4粒径明显增加，平均尺寸为445 nm，且其表面可清楚地看到交联态的磁性UiO-66-NH2，而聚合物涂层的覆盖使其比表面积有所下降；低共熔溶剂改性后的UiO-66-NH2@Fe3O4-DESs对双酚A具有良好的吸附性能，其最大吸附容量可达129.28 mg g-1，约为未改性UiO-66-NH2@Fe3O4的8倍，并可在30 min内达到吸附平衡，其吸附容量、平衡速率、可回收性均优于已有的吸附剂；在常见的共存阴、阳离子、15-45 ℃温度变化范围、pH为3-11范围内，UiO-66-NH2@Fe3O4-DESs对双酚A的吸附容量基本保持不变，表现出宽泛的使用范围和较强的抗干扰能力；在苦荞茶、湖水、纸杯、瓶装水和橙汁5种实际样品的加标实验中，UiO-66-NH2@Fe3O4-DESs对BPA的去除效率在89.55-117.19%之间。经过5个循环连续吸附-解吸试验，UiO-66-NH2@Fe3O4-DESs对双酚A的吸附能力仍高于78.95%。
图2. UiO-66-NH2@Fe3O4-DESs的吸附性能及环境条件影响
机理分析结果显示，UiO-66-NH2@Fe3O4-DESs吸附双酚A后的红外光谱中出现C–O、C=O和O–H等特征峰发生位移，表明吸附主要驱动力为DES衍生层中的羧基与BPA酚羟基之间形成的氢键；XPS光谱中C–O及C–C/C=C结合能的变化进一步说明，氢键与芳香环之间的π–π相互作用共同参与了BPA吸附。因此，氢键、π–π堆积和范德华力的协同进一步提高了BPA与UiO-66-NH2@Fe3O4-DESs界面的结合稳定性。
图3. UiO-66-NH2@Fe3O4-DESs的吸附机制及实际应用
结论与意义
本研究通过绿色低共熔溶剂表面功能化策略，成功制备了磁性UiO-66-NH2@Fe3O4-DESs复合吸附剂；低共熔溶剂修饰不仅引入了丰富的羧基和羟基活性位点，增强了材料与双酚类内分泌干扰物之间的氢键和π–π相互作用，同时保留了金属有机骨架材料的结构完整性和磁分离能力，对双酚类污染物表现出更高吸附容量、更快传质速度和更强环境稳定性。
研究表明，低共熔溶剂改性后的UiO-66-NH2@Fe3O4-DESs对双酚A具有良好的吸附性能、较快的平衡速率、优异的可回收性、宽泛的使用范围和较强的抗干扰能力，氢键、π–π堆积和范德华力的协同进一步提高了材料对实际环境样品中的双酚类污染物的去除效率，且易于再生循环。
该工作将低共熔溶剂的绿色化学优势、金属有机骨架的结构特征与Fe3O4的磁回收能力相结合，为可再生吸附材料的性能调控提供了新的技术路线，该策略兼具环境友好、成本低廉和易于规模化等优势，在复杂环境中内分泌干扰物的去除、富集与监测领域展示了较大应用潜力。
论文链接
Runan Chen, Zhao Li, Guohao Cheng, Mengyuan Zhang, Geer Huo, Yongli Liu, Guifen Zhu. Green deep eutectic solvents functionalized magnetic UiO-66-NH2: A novel strategy for improved stability and adsorption of BPA. Journal of Environmental Management, 2026, 401, 128865.
DOI：https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.128865
备注：Permissions for reuse of all Figures have been obtained from the original publisher. Copyright 2026, Elsevier B.V.
撰稿人：刘永丽