Page 14 - 《精细化工》2022年第7期

·1300· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

分别为 885.24、267.3 mg/g。5 个吸附循环后，ZIF-8 内外研究人员也将 ZIF-8 应用在石油泄漏的污染治
衍生材料对 TC 的吸附容量仍达到其初始吸附容量 理、含油脂类的工业废水处理等方面，并为此开展了
的 85%以上，表明吸附剂具有良好稳定，并可回收， 一系列有关 ZIF-8 在油水界面行为和特性的研究。
其吸附过程的等温线与 Langmuir 模型很好地吻合。 目前，ZIF-8 在油水分离应用上显示出强疏水
目前，基于 ZIF-8 的材料作为从水体环境中去 性、高吸附能力和高分离效率，可循环用于油水分
除抗生素的研究仍处于早期阶段。因此，建议今后 离 20 多次，成本低、可循环再生、有效和环保使
研究应侧重于实际应用。尽管一些研究人员已经开 ZIF-8 成为溢油清理的潜在候选材料 [52-54] 。大多数材
始研究实际水体，但通常实验的水体环境是可控模 料在油水分离过程中极易受到污染，这极大地限制
拟的，与实体水环境相比，缺少了传质、水微生物 了其广泛应用，WU 等 [55] 以 N,N-二甲基甲酰胺
和其他共存物质产生的影响。此外，研究人员重点 （DMF）为溶剂制备的 ZIF-8 与聚丙烯腈（PAN）
研究的是去除质量浓度为 mg/L 级别的抗生素，而 的纳米纤维膜（PAN@ZIF-8 NM）是具有水下超疏
废水中抗生素的质量浓度通常是 μg/L 级别，这需要 油性能（UWSOB）的纳米纤维膜（MCNM）（图 3），
考虑许多性质，如高水热稳定性、优异的吸附效率、 在各种表面活性剂稳定的水包油乳液中分离效率均
高吸附容量、高选择性、良好的可重复使用性等。 >90.1%。在超声处理 1 h 后，MCNM 分别在质量分
1.4 在油水分离方面的应用 数为 3.5% NaCl、4 mol/L HCl 及 50 ℃热水中仍能
ZIF-8 表面带有的正电荷可以与表面带负电荷 保持出色的水下超疏油性，强大的机械和化学稳定
的油滴产生强的静电作用，同时 ZIF-8 与油滴间的疏 性使防污型 MCNM 在未来处理含油废水方面具有
水相互作用也可将油滴吸附到 ZIF-8 表面。因而，国 巨大的实际应用潜力。

图 3 水包油乳化液分离 MCNM 的制备流程图 [55]
Fig. 3 Flow chart of preparation of MCNM for oil-in-water emulsion separation [55]

YE 等 [56] 制备的 ZIF-8/共聚二甲基硅氧烷纳米 的电子转移能力以及出色的热稳定性和化学稳定
膜（MWCNT）和 MA 等 [57] 制备的 ZIF-8/硫代石墨 性，已成为光催化的潜在候选者 [58-59] 。LIU 等 [60] 通
烯与聚酰亚胺的纳米纤维膜，两膜对多种油/水混合 过表面修饰制备了 Ag/AgCl/ZIF-8 复合材料，结果
物均表现出超疏水性/超亲油性和高分离效率，并都具 表明，该复合材料能够在 1 h 内去除大约 60%的罗
有优异的自修复能力，受损后可在常温下迅速修复。 丹明 B（RhB）。其他研究人员也研究了 Ag/AgCl/
目前，基于 ZIF-8 膜在应用中表现出的优异性 ZIF-8 复合材料对乙酰氨基酚 [61] 、RhB [62] 和亚甲基蓝
能，其有望在油水分离中发挥更大的作用，但其在 染料 [63] 的光催化降解过程，结果表明，该复合材料
油水分离应用中还存在制备成本高、膜污染、膜通 对染料类污染物有很好的降解效果。
量低和分离效率低等问题。所以，在解决以上问题 ZIF-8 除了具有光催化性能外，还能与荧光物质
的基础上，制备具有一定防污性能的高稳定性 ZIF-8 结合。基于 ZIF-8 的活跃的边缘位点以及荧光猝灭
膜具有重要意义。此外，应对油水混合物的膜分离 效应，DU 等 [64] 设计了一种基于 ZIF-8 的 RhB 荧光
机制加以关注，这可为高效、低成本 ZIF-8 膜的设 吸收剂（图 4），以双发射荧光信号精确监控 Cu 2+
计提供指导作用。 的去除。结果表明，用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）辅
2+
1.5 在染料降解和水体环境监测方面的应用 助合成的荧光吸附剂可在去除过程中对 Cu 提供可
2+
ZIF-8 由于固有的多孔特性、丰富的功能、快速 靠的荧光响应，与吸附过程中 Cu 的浓度呈线性关