文献 综 述

1、引言

随着我国经济的飞速发展，工业化程度的加剧，已经有部分地区出现了水源被严重污染的现象，包括药物污染，染料污染，以及重金属离子的污染等等。水源污染阻碍了水生生物的光合作用，加剧了温室效应，而且对人的身体产生了不小危害。因此，近几年来，有越来越多的学者开始关注水源污染的治理研究，其中吸附是除去水中污染物的常用方法之一，常用的吸附剂有活性炭、硅胶、天然粘土、沸石分子筛等，由于此类传统的吸附剂需要繁琐的预处理工序以及吸附饱和后吸附剂不易后处理等缺陷，所以，需要一种新型高效的吸附材料用于处理水污染问题。金属有机骨架材料(metal-organic frameworks) 简称MOFs，是近年来纳米多孔材料领域中研究发展较快的一种晶体材料^［1-2］。它是由过渡金属离子与多齿有机配体通过一 定条件下的配位杂化作用形成的一类具有多维网状结构的晶体 材 料^［3-6］。由于合成的特殊性，金属有机骨架材料具有催化活性、结晶度、导电性或发光性、高热稳定性和高产率，低成本等一系列优点和特性，另外与普通的微孔和介孔等传统多孔材料相比具有更规整的孔道结构、更大的比表面积和高孔隙率（50～90%自由空间）以及可调控的功能化孔道结构适应多种不同的应用领域。

2、ZIF材料简介与合成

2.1 ZIF材料简介

类沸石咪唑骨架材料（ZIFs）是一类以Ｚn或Ｃo为金属源、咪唑或咪唑衍生物为有机配体在溶剂中反应生成的具有沸石骨架结构的金属有机骨架材料（MOFs），其中ZIF-8作为ZIFs材料的典型代表，化学式为Ｚｎ［ＭｅｌＭ］２（ＭｅｌＭ＝２－甲基咪唑），它由２－甲基咪唑与金属原子Ｚｎ构成最基本单元，结构示意见图１^[7]。

图１　ZIF-8材料骨架结构示意

2.2 ZIF合成方法

2.2.1 溶剂热法

溶剂热法一般是指将六水合硝酸锌和有机咪唑配体溶解在DMF、DEF中，将此溶液加热到80～150℃，反应４８～９６ｈ，得到ZIF-8沉淀，然后进行过滤、洗涤和干燥，即可得到粉末状的ZIF-8。此法最显著的特点是快速筛选性和高效性，Yaghi等人^［8］将硝酸锌和２－甲基咪唑以摩尔比1:1溶于DMF溶剂中，利用程序升温，在140℃下反应24个小时，合成了ZIF-8。所合成的ZIFs均具有优良的热稳定性、优良的化学稳定性、多孔性以及良好的气体吸附能力。但此法合成时间过长，反应温度高，溶剂分子容易堵塞ZIF-8粒子孔道，影响粒子的纯度和比表面积。