金属有机框架材料吸附去除水中重金属离子的研究进展

　　

采矿、电镀与冶金等行业排放的废水中常含有铅、镉、铬、砷、汞等重金属。这类污染物无法借助微生物作用降解，反而会经由饮水和食物链不断累积，长期威胁水生态系统与人体健康。已有的治理手段涵盖化学沉淀、离子交换、膜过滤及电化学处理等，相比之下，吸附技术设备简单、费用低廉，即便面对痕量金属也能保持较好的截留效果，因而受到青睐。金属有机框架（metal-organic frameworks，MOFs）由金属离子或金属簇与有机配体经配位自组装搭建为晶态多孔网络；其比表面积和孔隙率突出，孔道尺寸可设计、孔壁便于引入各类官能团，为定向捕获重金属提供了可能。本文在查阅中外文献的基础上展开梳理：先说明 MOFs 的结构特点与遇水稳定性难题，再比较其对阳离子型、阴离子型金属的去除差异；强化途径按官能团接枝、金属节点调节、复合成型三条线索展开，随后讨论配位螯合、静电吸引、离子交换等机制以及动力学、等温线特征，并分析 pH、初始浓度、共存离子等条件和再生性能的影响；文末就绿色低成本制备、复杂水体适应与工程化回收等不足加以评述，以期为相关吸附材料的研发提供参考。

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