（通訊員 盧志衡）近日，農藥毒理團隊研究成果以“Magnetic MXene based metal organic frameworks composites: synthesis, characterization and application”為題在Journal of Environmental Chemical Engineering上發表。該研究合成了一種既可抑制稻瘟病病菌（Magnaporthe grisea Barr.）又可以吸附去除稻田殘留農藥的磁性MOF複合材料。
研究人員結合二維無機化合物MXene和金屬有機骨架Zn-MOF-74合成了一種兼具吸附及抗菌能力的多功能磁性複合材料Fe3O4@MXene@MOF-74。經FT-IR，TEM，SEM，XRD，VSM，BET，TG等一系列表征分析，證實該材料具有穩定的化學結構，表面富含大量的官能團，可以快速分散在水環境中。基于該材料建立了稻田生态系統中4中三唑類殺菌劑多殘留的去除方法，在取自三個省市的稻田水樣加标實驗中，對目标藥劑去除效率高達90 %以上。重複利用性實驗證實，該材料連續五次吸附-解吸循環後，仍可以保持穩定的結構，對目标殺菌劑仍具有較高的去除率。此外，在複合材料生物活性研究方面發現，該材料對稻瘟病菌病菌表現出明顯的抑制作用，表明該材料對稻田常見病害的防治具有較好的潛力。該研究對稻田生态系統中農藥殘留淨化去除以及多功能吸附劑的開發具有重要意義。
圖1 磁性複合材料Fe3O4@MXene@MOF-74的合成及應用
近3年該團隊在三唑類農藥殘留研究方面取得了系列成果：在MOF修飾的生物質複合材料研發中，将小麥稭稈變廢為寶制成生物炭并與磁性MOF材料結合，制備了可有效去除水稻生态系統中唑類殺菌劑多殘留的新型吸附材料，也為綠色環保的吸附劑研發提供了新的思路；在MOF材料與唑類農藥吸附機理研究方面，運用DFT計算結合吸附動力學、吸附熱力學及XPS等表征分析技術，從分子模拟、理論計算、表征推斷、實際驗證等多個層面揭示MOF材料特異性吸附唑類農藥的機理，為進一步從分子結構出發，合成特異性吸附劑打下良好基礎；在磁性MOF材料基于的MSPE農藥殘留快檢技術研究中，合成了多種唑類農藥特異性吸附劑，将MSPE技術與QuEChERS方法聯用，擴大MSPE技術的應用範圍，簡化QuEChERS方法淨化過程，對快速檢測食品中農藥殘留具有重要意義。研究結果在Environ. Sci-Nano (2021)、J. Hazard Mater. (2020)、Sep. Purif. Technol. (2021, 2篇)、Food Chem. (2021，2022)、Appl Surf Sci (2022)、J. Environ. Chem. Eng. (2022)、Ecotox. Environ. Safe (2021)、Microchim. Acta（2021）和 J. Chromatogr., A, (2019，2020）等刊物上發表。
學院碩士研究生盧志衡為該論文第一作者，楊中華副教授為通訊作者，國家地質實驗測試中心田芹教授級高級工程師也參與了該研究。該研究得到國家重點研發計劃項目（2019YFD1002103），國家自然科學基金（21507032），湖北省自然科學基金（2020CFB528）和中國農業科研系統專項資金（CARS-31-31）資助。
審核人：李建洪
論文鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213343722009101?dgcid=author
