Page 18 - 《精细化工》2022年第7期

·1304· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

（3）应多加尝试利用理论计算和分子模拟技术
优化 ZIF-8 的结构和去除性能，有助于深入理解
ZIF-8 体系的空间结构、体系能量和电荷密度等，进
而正确阐述 ZIF-8 与目标污染物的相互作用机制，
从而寻找适当的修饰因子和修饰方法构建出对目标
污染物具有优异的去除能力和高选择性的 ZIF-8 功
能材料；
（4）在水处理领域中使用的大多是 ZIF-8 复合
膜或固体粉末，在实际应用时这些材料往往具有高
度分散性，很难从水溶液体系中分离出来重复使用。
此外，对于其可重复使用周期至少为 5 次 [32,38,46] ，
且重复使用后的基于 ZIF-8 的材料吸附或降解性能
不应相差过大。

参考文献：
[1] AL-AMSHAWEE S, YUNUS M Y B M, AZODDEIN A A M, et al.
Electrodialysis desalination for water and wastewater: A review[J].
Chemical Engineering Journal, 2020, 380: 122231.
[2] XU Q, HUANG Q S, LUO T Y, et al. Coagulation removal and
photocatalytic degradation of microplastics in urban waters[J].

图 6 ZIF-8 对 BTri（a）和 5-TTri（b）的吸附等温线及 Chemical Engineering Journal, 2021, 416: 129123.
[3] WANG G B, YUAN Y Q, MOREL J L, et al. Biological aqua crust
[76]
相应 BTri（c）和 5-TTri（d）的 Langmuir 曲线
mitigates metal(loid) pollution and the underlying immobilization
Fig. 6 Adsorption isotherms of BTri (a) and 5-TTri (b) on mechanisms[J]. Water Research, 2021, 190: 116736.
ZIF-8 and their corresponding Langmuir plots for [4] ROTIROTI M, BONOMI T, SACCHI E, et al. Overlapping redox
BTri (c) and 5-TTri (d) [76] zones control arsenic pollution in Pleistocene multi-layer aquifers,

the Po Plain (Italy)[J]. Science of the Total Environment, 2021, 758:
143646.
4 结束语与展望
[5] WU S J, YAN P J, YANG W, et al. ZnCl 2 enabled synthesis of
activated carbons from ion-exchange resin for efficient removal of
ZIF-8 及其衍生材料在水处理领域具有优异的 Cu ions from water via capacitive deionization[J]. Chemosphere,
2+
去除能力、快速的平衡时间和对目标污染物的高选 2021, 264: 128557.
[6] WANG Z Y, HE M R, JIANG H C, et al. Photocatalytic MOF
择性，在许多极端环境条件下仍能保持出色的吸附 membranes with two-dimensional heterostructure for the enhanced
或催化性能。本文综述了近几年 ZIF-8 及其衍生材 removal of agricultural pollutants in water[J]. Chemical Engineering
料应用于水处理领域的研究与进展，并对今后的研 Journal, 2021, 435: 133870.
[7] YANG S B, DU X D. Enhanced dispersion of carbon nanotubes in
究及应用提出了以下展望： water by plasma induced graft poly(N,N-dimethylacrylamide) and its
（1）目前，在处理水溶液的重金属离子中，ZIF- application in humic acid capture[J]. Journal of Molecular Liquids,
2019, 277: 380-387.
8 与有机载体和贵金属掺杂结合的研究报道逐渐增
[8] OH S, LEE S, OH M. Zeolitic imidazolate framework-based
多，但对农业废弃物、黏土和回收炉渣中生长 ZIF-8 composite incorporated with well-dispersed CoNi nanoparticles for
的研究并没有得到太多关注，是否可以考虑将 ZIF-8 efficient catalytic reduction reaction[J]. ACS Applied Materials &
Interfaces, 2020, 12(16): 18625-18633.
与传统吸附剂结合的同时，再通过引入其他物质的 [9] WANG Q Q, ZHANG X P, HUANG L, et al. GOx@ZIF-8(NiPd)
官能团特性，使 ZIF-8 的吸附和催化性能得到改善， nanoflower: An artificial enzyme system for tandem catalysis[J].
结构稳定性得到增强，进一步提升 ZIF-8 在去除重 Angewandte Chemie International Edition, 2017, 56(50): 16082-16085.
[10] MODI A, JIANG Z Y, KASHER R. Hydrostable ZIF-8 layer on
金属离子方面的应用潜力； polyacrylonitrile membrane for efficient treatment of oilfield produced
（2）尽管一些研究人员已经开始研究实际水体， water[J]. Chemical Engineering Journal, 2021, 434: 133513.
[11] GAO R X, LI Y, ZHU T T, et al. ZIF-8@s-EPS as a novel
但通常实验的水环境是可控模拟的，与实体水环境
hydrophilic multifunctional biomaterial for efficient scale inhibition,
相比，缺少了传质、水微生物、共存离子和环境因 antibacterial and antifouling in water treatment[J]. Science of the
子产生的影响。此外，当前实验室的研究内容主要 Total Environment, 2021, 773: 145706.
[12] BANERJEE R, PHAN A, WANG B, et al. High-throughput synthesis
是针对一种或一类特定污染物进行吸附，应该多加 of zeolitic imidazolate frameworks and application to CO 2 capture[J].
考虑将基于 ZIF-8 材料应用于对水中多种污染物的 Science, 2008, 319(5865): 939-943.
吸附，使 ZIF-8 更实用； [13] DANGWAL S, RONTE A, LIN H, et al. ZIF-8 membranes supported
on silicalite-seeded substrates for propylene/propane separation[J].