持久性有机污染物(POPs)等可生化性较差,且分子量较大的污染物利用天然修复和现有的科学技术进行去除是比较困难的。高级氧化工艺(AOP)则是可以将一些难以矿化的污染物转化为无毒小分子物质。金属有机框架(MOFs)超高的孔隙率和比表面积在设计催化材料上体现出其独特的结构优势。以功能为导向设计可控可调的MOFs对于目标材料的合成非常关键的。利用羧酸配体和含氮配体作为构筑MOFs的连接体,并通过调配溶剂种类来制备新型晶态材料。原位碳化的策略合成金属/碳材料的新型纳米材料拓展了MOFs在催化领域的应用。本论文研究了MOFs晶态材料及其衍生物的制备过程以及在催化过氧单硫酸盐(PMS)降解污染物的性能。(1)利用溶剂热法成功的制备了两种新型三维结构的钴基晶态材料MOFs(CUST-560和CUST-561)。CUST-560和CUST-561对阴阳离子染料(罗丹明B,亚甲基蓝,酸性红,酸性黄17)在20分钟内的降解效率均可以达到90%以上。利用一级动力学方程和阿伦尼乌斯方程计算了反应过程中的速率常数和活化能。探究了影响降解过程的因素,例如:不同晶体量,PMS体积和初始p H等。自由基的捕获实验验证了硫酸根自由基在体系中发挥着主要的作用。(2)溶剂热法制备了三维结构CUST-563([Co₂(H₃bpt)(DPE)(H₂O)])作为衍生碳材料的牺牲模板。前驱体在不同的温度下进行煅烧制备碳包覆钴的磁性纳米材料Co@C-T(T=500,600,700,800)。在对不同抗生素的降解实验中,Co@C-600活化PMS降解土霉素(OTC)的性能最好。探讨了对降解OTC过程存在的影响因素:催化剂和OTC浓度,p H和阴离子等。10次循环实验后依旧保持高稳定性和高降解率。自由基的猝灭实验结合EPR测试证实了体系中自由基途径和非自由基途径共存,并提出了反应过程可能存在的机制。(3)利用BTB和DPE配体通过水热法制备了三维结构的钴基MOF(CUST-564),并对其组成成分和结构进行了表征分析。探究了CUST-564在催化激活PMS去除四环素(TC)方面的性质,当反应进行30分钟后的降解效率可以达到90%。实验表明在反应体系催化剂剂量,PMS浓度,温度都能够促进TC的降解。自由基的猝灭实验表明体系中的SO₄^?-与其他活性氧物种共同作用降解TC。