近日，国际期刊《Journal of Materials Chemistry A》在线发表了5楼自拍
在铁基金属有机框架光催化降解抗生素领域的最新研究进展。论文题为“Ligand-length engineering in isoreticular Fe-MOFs enables efficient ciprofloxacin degradation”。第一署名单位为5楼自拍
、电网环境保护全国重点实验室，5楼自拍
博士研究生李汉旗、2023级本科生邱昕妍为共同第一作者，电网环境保护全国重点实验室江卓研究员为通讯作者。
环丙沙星（Ciprofloxacin, CIP）作为典型的氟喹诺酮类广谱抗生素，已被广泛应用于临床医疗与水产养殖等领域。然而，由于其在人体及生物体内难以被完全吸收与代谢，残留药物可通过医疗废弃物与生物排泄等多重途径持续进入自然水体，呈现出长期存在与持续富集的环境行为。这类抗生素污染不仅对水生态系统构成潜在毒性威胁，还可能诱导耐药菌的产生与扩散，进而对人类公共健康形成深远影响。当前，传统污水处理工艺对该类结构稳定、抗降解能力强的有机污染物去除效率有限，难以从根本上阻断其环境循环过程。因此，面向复杂水环境体系，开发兼具高效性与选择性的先进降解技术，已成为环境功能材料与污染控制领域亟待突破的关键科学与工程问题。
团队聚焦铁基金属有机框架的光催化性能，针对以往研究中有机配体作用不明确的痛点，通过配体调控策略，成功合成了四种具有相同拓扑结构但配体长度不同的MIL-88系列Fe-MOFs催化剂（MIL-88A、B、C、D）。以环丙沙星为模型污染物，团队结合自由基淬灭实验、pH依赖性测试、光谱分析及动力学模拟等多种手段，系统探究配体长度对光催化降解性能及反应路径的调控机制。
研究发现，MIL-88A和MIL-88D两种催化剂可实现90%以上的环丙沙星高效降解，但遵循截然不同的反应机制：MIL-88A凭借其高正价带位置，通过热力学驱动的空穴主导氧化路径降解污染物，且降解性能受溶液pH值影响较小，稳定性更优；MIL-88D则依托高效的电荷分离效率，加速Fe3+/Fe2+循环，遵循动力学控制的光芬顿反应路径，同时存在浓度依赖性的路径切换现象，高浓度下空穴氧化路径占优，低浓度下则以光芬顿路径为主。
该研究的核心创新在于，首次从机制层面明确有机配体并非仅作为被动的结构连接单元，而是能够通过协同调控反应的热力学驱动力与动力学可及性，主导光催化降解路径的选择。以往研究主要聚焦于金属节点作为类芬顿活性中心，其作用多局限于过氧化物活化与活性物种生成，然而单一金属位点在调控反应选择性、能垒分布及多步反应路径方面存在内在局限。同时，在实际反应过程中，Fe基节点易发生溶出并进一步转化为氢氧化铁等沉淀（即“铁泥”），不仅降低催化剂稳定性与可循环性，还可能引发二次污染问题，制约其工程应用潜力。本工作突破了这一以金属节点为中心的传统认知框架，揭示了有机配体在反应路径调控中的关键作用，为先进Fe-MOFs光催化剂的理性设计提供了全新的“配体工程”策略。
该研究成果由博士研究生李汉旗、2023级本科生邱昕妍、2023级本科生卢谚毅、2023级本科生闫笑冉、硕士研究生袁诗雨等研究人员协作完成，得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等项目的资助。5楼自拍
大型仪器设备共享基金、5楼自拍
科研公共服务条件平台以及电网环境保护全国重点实验室为该项工作的开展提供了有力的技术支撑，保障了研究的顺利推进。
文章链接：//pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/ta/d6ta00625f/unauth
（撰稿：邱欣妍、李汉旗 审稿：曾福平 责编：华小梅）
