缺陷金属有机骨架的制备及其去除水中污染物的研究进展

作     者：李渝航 王鹏 王崇臣 刘艳彪 LI Yu-Hang;WANG Peng;WANG Chong-Chen;LIU Yan-Biao

作者机构：北京建筑大学环境与能源工程学院建筑结构与环境修复功能材料北京市重点实验室北京100044 东华大学环境科学与工程学院上海201620 

出 版 物：《无机化学学报》 (Chinese Journal of Inorganic Chemistry)

年 卷 期：2022年第38卷第12期

页      面：2342-2362页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.51878023) 北京自然科学基金(No.8202016) 北京市属高等学校长城学者培养计划(No.CIT&TCD20180323) 北京市百千万人才工程(No.2020A27)资助。 

主　　题：金属有机骨架 缺陷工程 高级氧化 吸附 水体污染物 

摘      要：在避免母体结构坍塌的前提下,通过缺陷工程对金属有机骨架(MOFs)进行处理可有效提升其去除水体污染物的性能。目前,通过调整合成条件(温度、金属/配体比例等)、添加调制剂、热处理和金属节点取代等方式可制备缺陷MOFs。粉末X射线衍射(PXRD)、比表面积分析、热重-差热分析(TGA-DSC)、电子顺磁共振(EPR)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)、球差校正透射电镜(AC-TEM)和X射线吸收光谱(XAS)表征技术可证实MOFs中缺陷的特征。相比原始MOFs,从光催化等高级氧化的角度来看,构造缺陷型MOFs可促进电子转移、减小带隙以提升其高级氧化降解去除污染物的性能。此外,缺陷型MOFs还可为污染物提供更多吸附位点,进一步提升吸附剂的吸附容量和吸附速率。本文系统总结缺陷MOFs的制备方法、现有常见表征技术及其在水处理领域中的应用。同时,本文还根据缺陷MOFs用于去除水中污染物的研究现状对其今后发展予以展望。