MOF‐Derived Entropy‐Stabilized Quinary Alloy@Cellulose Aerogel for Ultrafast Tetracycline Degradation via PMS Activation

气凝胶 催化作用 化学 化学工程 材料科学 碳纤维 降级(电信) 浸出(土壤学) 纳米颗粒 氧化还原 吸附 纳米技术 氧气 光热治疗 氧化物 电子转移 无机化学 反应速率常数 四环素
作者
Javaria Khayaban E Erum,Thamraa Alshahrani,Xiao‐Gang Yang,Junkuo Gao
出处
期刊:Small methods [Wiley]
卷期号:10 (3): e02192-e02192 被引量:2
标识
DOI:10.1002/smtd.202502192
摘要

Abstract The persistent contamination of aquatic ecosystems by recalcitrant tetracycline antibiotics demands advanced catalytic systems beyond conventional oxidation methods. Here, a sustainable high‐entropy catalyst, FeMnCoZnCu@NCNP@CA is reported, comprising MOF‐derived multi‐metallic nanoparticles confined within a nitrogen‐doped carbon matrix and anchored on a 3D cellulose aerogel scaffold. The hybrid is obtained by pyrolyzing a quinary FeMnCoZnCu–NTA MOF precursor. This hierarchical design integrates several key features: high‐entropy stabilization to suppress phase segregation, N‐doping‐driven charge redistribution to enhance conductivity and active‐site density and multivalent redox coupling to promote reactive oxygen species generation (SO 4 • − , •OH, 1 O 2 ) and accelerate electron transfer. The confined carbon matrix effectively minimizes metal leaching (<0.1 ppm), while the aerogel macroporosity ensures rapid diffusion and enables >85% catalyst recovery. Under optimal conditions ([Catalyst] = 0.25 g L − 1 , [PMS] = 0.31 g L − 1 , pH = 3), FeMnCoZnCu@NCNP@CA achieves >98% tetracycline degradation within 15 min, exhibiting a rate constant (k = 0.070 ± 0.013 min − 1 ) that is 4.2 times higher than the mono‐metallic Fe@NCNP and surpasses di‐, tri‐ and tetra‐metallic analogues. This work highlights MOF‐derived high‐entropy hybrids as a promising platform for antibiotic remediation through the synergistic integration of multi‐metallic entropy, nitrogen doping, structural confinement and biomass aerogel engineering.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lx完成签到 ,获得积分10
刚刚
孙kk完成签到,获得积分10
1秒前
喜悦向日葵完成签到 ,获得积分10
2秒前
Xaire发布了新的文献求助20
2秒前
小张同学完成签到,获得积分10
3秒前
小赵完成签到 ,获得积分10
3秒前
孤单心事完成签到,获得积分10
3秒前
圆圆发布了新的文献求助10
4秒前
111完成签到,获得积分10
4秒前
pang完成签到,获得积分10
7秒前
一个爱打乒乓球的彪完成签到 ,获得积分10
9秒前
顾矜的应助被圆圆采纳,获得10
11秒前
雪白的松鼠完成签到 ,获得积分10
11秒前
青云完成签到,获得积分10
11秒前
sa0022发布了新的文献求助10
11秒前
天才小榴莲完成签到,获得积分10
12秒前
Ze完成签到,获得积分10
13秒前
爆米花的应助被ayan采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.4的应助被笑然采纳,获得10
15秒前
Magic完成签到 ,获得积分10
17秒前
学术小白完成签到,获得积分10
19秒前
Xaire关注了科研通微信公众号
20秒前
FR完成签到,获得积分10
21秒前
Jam完成签到,获得积分10
27秒前
芝诺的乌龟完成签到 ,获得积分0
29秒前
镀言完成签到,获得积分10
30秒前
简亓完成签到,获得积分10
31秒前
Enyu完成签到 ,获得积分10
32秒前
SuYuo完成签到,获得积分10
32秒前
sxw完成签到 ,获得积分10
35秒前
丘山完成签到 ,获得积分20
36秒前
枫糖叶落完成签到,获得积分10
37秒前
冰雪物语完成签到,获得积分10
47秒前
活泼的晓露完成签到,获得积分10
50秒前
Zhuideal完成签到,获得积分10
50秒前
PHI完成签到 ,获得积分10
50秒前
姜忆霜完成签到 ,获得积分0
51秒前
55秒前
小龙仔123完成签到 ,获得积分10
55秒前
纯真保温杯完成签到 ,获得积分10
55秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
Atelier, 2nd edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7986319
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9445208
关于积分的说明 21097577
捐赠科研通 7560882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3377555
关于科研通互助平台的介绍 2511406
邀请新用户注册赠送积分活动 2410660