Page 16 - 《精细化工》2022年第7期
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·1302· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
二氯苯氧基乙酸(2,4-D),结果显示,IMDC 对 DUR 表 1 列举了部分 ZIF-8 及 ZIF-8 衍生材料去除
和 2,4-D 的最大吸附容量分别为 284 和 448 mg/g。 污染物的情况及吸附机理,结果显示其对污染物表
吸附机理主要是 IMDC 对两种物质的 π-π 相互作用。 现出优良的吸附效果。
表 1 ZIF-8 及其衍生材料对水中污染物吸附能力及吸附机理
Table 1 Adsorption capacity and mechanism of ZIF-8 and its derived materials for pollutants in water
样品 吸附物 吸附容量/(mg/g) 吸附平衡时间/min 最佳 pH 主要机理 参考文献
PHCS-15@ZIF-8 Pb 2+ 462.9 — 5.5 静电作用和配位作用 [32]
ZIF-8@CA Pb 2+ 1321.21 120 5 静电作用 [33]
MNPC Hg 2+ 429 2 — 配位作用 [38]
ZnS-ZIF-8 Hg 2+ 925.9 — 5 离子交换和络合机制 [39]
ZIF-8/FA Cu 2+ 335 240 5 表面吸附、孔隙吸附 [40]
Zn 2+ 197 240 5 和离子交换
Ni 2+ 93 240 5
ZIF-8-FC Cs + 422.42 — 7 离子交换 [41]
Fe@ZIF-8 UO 2 2+ 277.77 720 4.5 静电作用 [43]
ZIF-8/PEI UO 2 2+ 665.3 — 5 配位作用 [45]
−
ReO 4 358.2 — 3.5 配位作用
PVD/ZIF-8 碘 73.33 250 8 静电吸引 [46]
ZIF-8 TC 303.0 45 5 配位作用 [49]
OTC 312.5 45 5 配位作用
ZIF-8@CM 多环芳烃 — 7 — π-π 相互作用 [65]
RhB@ZIF-8 Cu 2+ 608 30 6 配位作用 [64]
介孔 ZIF-8 ASA — 10 7 静电吸引 [68]
Fe 3O 4@ZIF-8 UO 2 2+ 523.5 — 3 配体交换 [69]
CS/ZIF-8 U(Ⅵ) 629 — 3 配位作用 [70]
ZIF-8/PAN UO 2 2+ 530.3 120 3 络合机制 [71]
IMDC DUR 284 720 4 π-π 相互作用 [74]
2,4-D 448 720 2 π-π 相互作用
ZIF-8 As(Ⅲ) 49.49 12 10 静电吸引 [67]
As(Ⅳ) 60.03 3 10 静电吸引
ZIF-8 BTri 298.5 5 6 π-π 相互作用和 [76]
5-TTri 396.8 5 5 配位作用
注:“—”为未给出;BTri 为苯并三唑;5-TTri 为甲基苯并三氮唑。
在浸入沸水中或在 350 ℃下蒸煮后仍保持不变,这
3 影响 ZIF-8 及其衍生材料在水处理应用 也是促使 ZIF-8 用于液体分离研究的重要原因。2011
中的因素 年,PAN 等 [80] 在水相中制备了 ZIF-8,在沸水中保
持 5 d 后其结构骨架不变。因此,ZIF-8 具有良好的
3.1 水稳定性对 ZIF-8 在水处理应用中的影响 水稳定性得到广泛认同。在随后的多数应用研究中,
ZIF-8 在水处理应用中显示出巨大的潜力 [75] ,
ZIF-8 同样被认为具有良好的稳定性。如在 80 ℃的
但水稳定性是 ZIF-8 走向实际水处理应用中需要解
水中蒸煮后,ZIF-8 晶体结构没有发生变化 [81] 。在
决的关键问题。CAVKA 等 [77] 认为,ZIF-8 的水稳定
吸附水中砷化物 [67] 、各种小分子有机物 [76,2] 和海水
性是与 Zn(Ⅱ)和 Hmim 之间的结合强度以及疏水表 [83-84]
脱盐 时,ZIF-8 吸附前后晶体结构保持不变。然
面的形成有关。 而,目前越来越多的证据表明,ZIF-8 未必有最初报
2006 年,PARK 等 [78] 报道运用溶剂热法制备了 道的水稳定性。DUKE 等 [83] 和 ZHANG 等 [85] 在进行
ZIF-8,ZIF-8 在沸水 7 d、0.1 和 8 mol/L 的 NaOH 水处理实验时,观察到 ZIF-8 的溶解和 Zn 释放到
2+
溶液中煮沸 24 h 均能保持其结构的稳定性。随后, 水中,但是这些结果并未引起足够的重视。2013 年,
LOW 等 [79] 研究发现,ZIF-8 的晶体结构和比表面积 LIU 等 [86] 第一次较系统地研究了 ZIF-8 的水热稳定