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Drinking water purification using metal-organic frameworks: Removal of disinfection by-products
Chem ( IF 19.1 ) Pub Date : 2024-11-21 , DOI: 10.1016/j.chempr.2024.10.023 Gabriel Sanchez-Cano, Pablo Cristobal-Cueto, Lydia Saez, Antonio Lastra, Ana Martin-Calvo, Juan José Gutiérrez-Sevillano, Sofía Calero, Sara Rojas, Patricia Horcajada
Chem ( IF 19.1 ) Pub Date : 2024-11-21 , DOI: 10.1016/j.chempr.2024.10.023 Gabriel Sanchez-Cano, Pablo Cristobal-Cueto, Lydia Saez, Antonio Lastra, Ana Martin-Calvo, Juan José Gutiérrez-Sevillano, Sofía Calero, Sara Rojas, Patricia Horcajada
Water disinfection is one of the most challenging processes for public health. Nevertheless, this process can generate inorganic by-products (chlorite [ClO2 − ] and chlorate [ClO3 − ]) associated with human diseases. Recently, the European Union established a permissible maximum concentration of 0.25 mg⋅L−1 for both oxyanions in drinking water; thus, the existing technologies have to be adapted. Here, the earliest use of metal-organic frameworks (MOFs) in the elimination of the disinfection by-products ClO2 − and ClO3 − from fresh water is presented. Among the Fe-MOFs proposed, the robust MIL-88B-NH2 demonstrated exceptional oxyanions elimination capacities (100% and 30% of ClO2 − and ClO3 − in 1 and 5 min, respectively). Based on these results, a continuous-flow device based on MIL-88B-NH2 was tested under simulated realistic conditions, achieving high oxyanions elimination capacities, and the reusability of the system was demonstrated. This pioneering work opens new perspectives in the implementation of MOFs in real drinking water treatment plants (DWTPs).
中文翻译:
使用金属有机框架净化饮用水:去除消毒副产物
水消毒是公共卫生最具挑战性的过程之一。然而,这个过程会产生与人类疾病相关的无机副产物(亚氯酸盐 [ClO2−] 和氯酸盐 [ClO3−])。最近,欧盟确定了饮用水中两种含氧阴离子的允许最大浓度为 0.25 mg⋅L-1;因此,必须调整现有技术。在这里,介绍了金属有机框架 (MOF) 在消除淡水消毒副产物 ClO2− 和 ClO3− 方面的最早应用。在提出的 Fe-MOF 中,稳健的 MIL-88B-NH2 表现出优异的含氧阴离子消除能力(在 1 分钟和 5 分钟内分别为 100% 和 30% 的 ClO2 - 和 ClO3 - )。基于这些结果,在模拟真实条件下对基于 MIL-88B-NH2 的连续流装置进行了测试,实现了高含氧阴离子消除能力,并证明了该系统的可重复使用性。这项开创性的工作为在实际饮用水处理厂 (DWTP) 中实施 MOF 开辟了新的视角。
更新日期:2024-11-21
中文翻译:
使用金属有机框架净化饮用水:去除消毒副产物
水消毒是公共卫生最具挑战性的过程之一。然而,这个过程会产生与人类疾病相关的无机副产物(亚氯酸盐 [ClO2−] 和氯酸盐 [ClO3−])。最近,欧盟确定了饮用水中两种含氧阴离子的允许最大浓度为 0.25 mg⋅L-1;因此,必须调整现有技术。在这里,介绍了金属有机框架 (MOF) 在消除淡水消毒副产物 ClO2− 和 ClO3− 方面的最早应用。在提出的 Fe-MOF 中,稳健的 MIL-88B-NH2 表现出优异的含氧阴离子消除能力(在 1 分钟和 5 分钟内分别为 100% 和 30% 的 ClO2 - 和 ClO3 - )。基于这些结果,在模拟真实条件下对基于 MIL-88B-NH2 的连续流装置进行了测试,实现了高含氧阴离子消除能力,并证明了该系统的可重复使用性。这项开创性的工作为在实际饮用水处理厂 (DWTP) 中实施 MOF 开辟了新的视角。