Page 49 - 《精细化工》2023年第6期

第 6 期 韩慧敏，等: UiO-66 的合成、结构及应用进展
UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF（PUF 为聚氨酯泡沫）并用
于 Cr(Ⅵ)的吸附。结果表明，UiO-66-NH 2 /MoS 2 均
匀生长在 PUF 上，且当 pH=4 时对 Cr(Ⅵ)的去除率
为 89%，经 5 次循环后，该材料对 Cr(Ⅵ)的去除率
仍达 83%。ZHANG 等 [99] 制备了 nano-g-C 3 N 4 / UiO-
66-NH 2 ，并将其用于吸附食品着色剂。结果表明，
在纳米 C 3 N 4 复合材料中，氨基修饰的 UiO-66 可以
很好地吸附食品着色剂，其原因可能是氨基能与阴
离子型色素形成强静电相互作用。YANG 等
2-硝基对苯二甲酸（NO 2 -BDC）为连接物来控制介
孔率，制备了多孔 UiO-66（HP-UiO-66）以吸附双
酚 A（BPA）。结果表明，在中性条件下 HP-UiO-66
对 BPA 的吸附量可达 235.1 mg/g。
目前，用于吸附金属离子的 UiO-66 大都采用溶
剂热法合成，难以实现大规模生产；该材料对食品
着色剂的吸附研究较少；对有机污染物的吸附研究
主要采用的是单一化合物，而实际的有机污染物往
往是 2 种以上，因此，还需探索 UiO-66 与各种污染
物的吸附机制。
4 结束语与展望
UiO-66 具有比表面积大、孔隙率高以及优异的
化学稳定性、机械稳定性、热稳定性和抗水性能等
特点，因此，在药物输送、催化、气体储存、气体
吸附与分离等方面具有巨大的应用潜力。近年来，
学者对 UiO-66 的应用进行了系统研究，并认为
UiO-66 解决了多孔材料（沸石和多孔碳材料）孔隙
尺寸相对较小的限制，突破了普通 MOFs 稳定性较
弱的缺点。
在实际应用中，UiO-66 普遍存在合成工艺较为
复杂、合成过程常用大量有毒有机溶剂、生产成本
相对昂贵、稳定性有待提高等缺点，并且在长期稳
定性、循环利用性、耐酸碱性等方面也存在不足。
因此，在合成 UiO-66 时需要进行合理的结构缺陷调
控，以改善其酸碱性及稳定性。
溶剂热法是目前合成 UiO-66 的主要途径，但该
法耗时长、收率低、纯化过程繁琐，同时合成过程使
用大量有毒有害溶剂；机械研磨法合成过程不需 DMF
和 HCl，但难以保证产物纯度及晶型完整；微波辅助
和连续流动等合成方法只停留在实验室阶段；干凝胶
转化法具有高效、环保、处理工艺简单等诸多优点，
因此，有望成为最具竞争力的 UiO-66 合成方法。
UiO-66 已在各领域显示出巨大的应用潜力，但
仍然面临着诸多挑战，主要表现在以下几个方面：
（1）UiO-66 的合成方法大多需要使用有机溶
剂，还需探索绿色环保、低能耗、工艺简单、结晶
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度高，并适合大规模生产的合成方法。
（2）用于 UiO-66 合成的有机配体具有毒性，
可能会造成环境污染，并影响人们的健康。该问题
很难从根源上得到解决，有待于进一步探讨与研究。
（3）UiO-66 的稳定性需进一步改进。MOFs 材
料在一些苛刻的条件下（如极高的酸性溶液中）有
损坏倾向，严重降低了它们的使用性能。因此，合
成稳定性优良的 UiO-66 是科学家们面临的挑战。
[100] 以 总而言之，UiO-66 的合成还面临许多有待解决
的难题，同时也限制了 UiO-66 在各领域中的应用。
但是，随着各学科领域的发展，通过官能团修饰或
引入贵金属纳米颗粒、半导体材料、石墨烯等方式，
可以实现 UiO-66 的结构与性能优化，该类材料也必
将具有更为广阔的应用前景。
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