功能化MOFs及MOFs聚合物復(fù)合膜在有機(jī)染料和重金屬離子吸附分離中的應(yīng)用

功能化MOFs及MOFs聚合物復(fù)合膜在有機(jī)染料和重金屬離子吸附分離中的應(yīng)用功能化MOFs及MOFs聚合物復(fù)合膜在有機(jī)染料和重金屬離子吸附分離中的應(yīng)用摘要：功能化金屬有機(jī)框架（MOFs）作為一類新型的多孔材料，具有高度可調(diào)的孔徑、表面性質(zhì)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，因此在環(huán)境保護(hù)和資源回收中具有廣泛應(yīng)用前景。本文綜述了功能化MOFs及MOFs聚合物復(fù)合膜在有機(jī)染料和重金屬離子吸附分離中的應(yīng)用。在有機(jī)染料吸附方面，功能化MOFs展現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能和高度可調(diào)的選擇性，能夠高效、選擇性地吸附各種有機(jī)染料。同時，MOFs聚合物復(fù)合膜的構(gòu)筑可以進(jìn)一步提高吸附效率，并實現(xiàn)連續(xù)吸附和回收。在重金屬離子吸附方面，功能化MOFs可以通過表面改性或選擇性包埋來實現(xiàn)對特定金屬離子的選擇吸附，具有良好的吸附容量和選擇性。此外，MOFs聚合物復(fù)合膜的構(gòu)建在重金屬離子分離和回收中發(fā)揮著重要作用。綜上所述，功能化MOFs及MOFs聚合物復(fù)合膜具有廣闊的應(yīng)用潛力，在有機(jī)染料和重金屬離子吸附分離領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：功能化金屬有機(jī)框架（MOFs），聚合物復(fù)合膜，有機(jī)染料，重金屬離子，吸附分離。1.引言有機(jī)染料和重金屬離子是工業(yè)生產(chǎn)中常見的污染物之一。它們的存在對環(huán)境和人類健康可能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，高效、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的分離和回收方法對于環(huán)境保護(hù)和資源利用具有重要意義。功能化金屬有機(jī)框架（MOFs）作為一類新型的多孔材料，具有高度可調(diào)的孔徑、表面性質(zhì)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，已經(jīng)成為吸附分離領(lǐng)域的研究熱點。其中，功能化MOFs和MOFs聚合物復(fù)合膜在有機(jī)染料和重金屬離子吸附分離中的應(yīng)用展現(xiàn)出了巨大的潛力。本文將綜述這些領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展和應(yīng)用。2.功能化MOFs在有機(jī)染料吸附中的應(yīng)用功能化MOFs具有可調(diào)的孔徑和表面化學(xué)性質(zhì)，因此在有機(jī)染料吸附中具有很大的優(yōu)勢。例如，一種由金屬離子和有機(jī)配體組成的MOF材料能夠通過靜電作用和π-π相互作用來吸附陰離子染料。另外一種采用功能化MOFs納米顆粒構(gòu)筑的材料表現(xiàn)出了高度可調(diào)的孔結(jié)構(gòu)和表面酸性，使其能夠高效吸附陽離子染料。此外，功能化MOFs還可以通過改變配體的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對某些特定染料的選擇性吸附。此外，在MOFs的基礎(chǔ)上構(gòu)建復(fù)合膜可以進(jìn)一步提高吸附性能和實現(xiàn)連續(xù)吸附和回收。3.MOFs聚合物復(fù)合膜在有機(jī)染料吸附中的應(yīng)用MOFs聚合物復(fù)合膜結(jié)合了MOFs和高分子材料的優(yōu)點，可以通過適當(dāng)?shù)男揎椇蜆?gòu)建，提高吸附效率和選擇性。例如，將MOFs與高分子材料共混后，利用高分子材料的可溶性和MOFs的吸附性能，可以構(gòu)建連續(xù)吸附和回收的膜材料。此外，根據(jù)MOFs和高分子材料之間的相互作用類型，可以進(jìn)一步提高吸附能力和選擇性。例如，將功能化MOFs復(fù)合到高分子表面上可以實現(xiàn)選擇性吸附和凈化；利用MOFs作為高分子材料的填料，可以提高膜材料的吸附容量和排阻性能。4.功能化MOFs在重金屬離子吸附中的應(yīng)用功能化MOFs可以通過表面改性或選擇性包埋來實現(xiàn)對特定金屬離子的選擇吸附。例如，通過功能化MOFs表面引入具有親合性的基團(tuán)，可以實現(xiàn)對特定金屬離子的快速吸附。另一種方法是將金屬配位聚合物包裹在MOFs孔道中，實現(xiàn)金屬離子的選擇性吸附。此外，通過調(diào)控MOFs的孔徑和表面化學(xué)性質(zhì)，可以進(jìn)一步提高吸附容量和選擇性。綜合利用功能化MOFs和MOFs聚合物復(fù)合膜，可以實現(xiàn)對多種重金屬離子的連續(xù)吸附和回收。5.MOFs聚合物復(fù)合膜在重金屬離子吸附中的應(yīng)用MOFs聚合物復(fù)合膜在重金屬離子分離和回收中發(fā)揮著重要作用。例如，將MOFs納米顆粒嵌入高分子膜中，可以提高膜的吸附能力和選擇性，實現(xiàn)對特定重金屬離子的高效吸附。此外，通過調(diào)控高分子材料的孔徑和表面性質(zhì)，可以進(jìn)一步提高膜的吸附效果。同時，利用MOFs的選擇性吸附性質(zhì)和高分子材料的傳質(zhì)性能，可以設(shè)計構(gòu)建出具有高選擇性和高通量的膜材料。6.結(jié)論功能化MOFs及MOFs聚合物復(fù)合膜在有機(jī)染料和重金屬離子吸附分離中具有廣闊的應(yīng)用潛力。功能化MOFs通過調(diào)控孔徑和表面性質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效、選擇性的吸附。MOFs聚合物復(fù)合膜的構(gòu)筑可以進(jìn)一步提高吸附效率和選擇性，并實現(xiàn)連續(xù)吸附和回收。因此，在環(huán)境保護(hù)和資源回收中，功能化MOFs及MOFs聚合物復(fù)合膜的應(yīng)用具有重要的意義。參考文獻(xiàn)：1.DuanX,CaoD.RecentAdvancesinFunctionalizedMetal-OrganicFrameworksforEnvironmentalApplications.EnvironmentalScience&Technology.2019;53(5):2213-2234.2.LiuW,ZhangQ.RecentAdvancesonPolymer/Metal-OrganicFrameworkCompositesforMembraneSeparation.Industrial&EngineeringChemistryResearch.2020;59(29):13309-13323.3.ZhaoM,YuanW,ZhangS,YanW.Recentadvancesinmetal-organicframeworks-basedpolymercompositesforpollutantremoval.ChemicalEngineeringJournal.2021;391:123491.4.WangW,WangR.Polymer/MetalOrganicFramework(MOF)Composites:Experiments,Fabrication,Properties,andApplications.PolymerReviews.2020;60(4):701-747.5.HeJ,RaboneJ,AaM,ChengY,LinJ,CheethamA,etal.Metal–organicframeworkswithpreci