工程科学学报.第42卷.第6期：680-692.2020年6月 Chinese Journal of Engineering,Vol.42,No.6:680-692,June 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.12.08.003;http://cje.ustb.edu.cn MOF材料在水环境污染物去除方面的应用现状及发展 趋势（Ⅲ） 黄沛萌》，曹晓强)区，尹继洁，李广，张迪”，李明真，孟娜， 陈平，由晓芳)，陈明》，颜炳琪)，李琳2，王鹏2，吕宪俊) 1)山东科技大学安全与环境工程学院.青岛2665902)山东科技大学化学与生物工程学院.青岛2665903)牛津大学工程科学系，牛津 OX13PJ4)清华苏州环境创新研究院，苏州215163 ☒通信作者，E-mail:caoxiaogiang@sdust.edu.cn 摘要对近年来MOF材料去除水环境中重金属、有机物的相关研究进行了总结与评述.本篇是该主题的第2篇，主要对 MOF材料去除水中有机污染物的相关研究进行总结和论述.研究表明，MOF材料含有大量开放性金属位点、路易斯酸碱位 以及官能团.因而对染料、抗生素、农药、持久性有机污染物等均具有较高的吸附性能.氢键、π-π作用、疏水作用和静电引 力是其吸附有机污染物的主要机制，部分MOF材料中较大的孔道结构也有利于大分子有机污染物的吸附：另外，部分 MOF材料还具有优异的催化性能.能够作为类Fton催化.光催化以及过硫酸盐活化的催化剂实现对有机污染物的催化降 解，其中光催化反应中污染物的降解主要源于02、OH和h的贡献：而在过硫酸盐体系中，02、OH、SO,和'O2是导致有 机污染物分解的主要活性氧化物种.基于对先前研究的回顾，相信未来的研究领域包括但不限于以下方面：(1)进一步提高 MOF在去除有机污染物方面的性能，并提高其可回收性；(2)开展新型MOF催化材料的制备及催化反应机理的研究：(3)研 究MOF缺陷结构的调控，以开发具有更高吸附和催化性能的新型MOF材料：(4)研究新的框架材料，例如共价有机骨架 (COFs)材料，并将其应用于污染物净化领域 关键词金属有机骨架(MOFs):有机污染物：药品和个人护理产品；吸附：催化降解：缺陷结构 分类号X-1:X506:0641.4 Review on the application of MOF materials for removal of pollutants from the water(II) HUANG Yi-meng,CAO Xiao-qiang YIN Ji-jie,LI Guang,ZHANG Di,LI Ming-zhen),MENG Na,CHEN Ping, YOU Xiao-fang?.CHEN Ming,YAN Bing-gi,LI Lin,WANG Peng.LU Xian-jun 1)College of Safety and Environmental Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China 2)College of Chemical and Biological Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China 3)Department of Engineering Science,University of Oxford,Oxford OX1 3PJ,UK 4)Research Institute for Environmental Innovation(Suzhou)Tsinghua,Suzhou 215163,China Corresponding author,E-mail:caoxiaoqiang@sdust.edu.cn ABSTRACT Metal-organic frameworks (MOFs)are a class of organic-inorganic hybrid functional materials generally formed via self-assembly of metal ions or metal clusters and rigid organic ligands with nitrogen and oxygen atoms.The wide range of potential 收稿日期：2019-12-08 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51674161,51774200.51904174)：山东省重点研发资助项目(2019GGX103035):山东省研究生导师 指导能力提高计划资助项目(SDYY18080):山东科技大学访问学者支持计划资助项目：山东科技大学“群星”计划资助项目 (QX2018M43):2019煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室开放基金资助项目：2019国家级大学生创新创业训练计划资助项目 (201910424019)MOF 材料在水环境污染物去除方面的应用现状及发展 趋势（II） 黄祎萌1)，曹晓强1) 苣，尹继洁1)，李    广1)，张    迪1)，李明真1)，孟    娜1)， 陈    平1)，由晓芳2)，陈    明3)，颜炳琪4)，李    琳2)，王    鹏2)，吕宪俊2) 1) 山东科技大学安全与环境工程学院，青岛 266590    2) 山东科技大学化学与生物工程学院，青岛 266590    3) 牛津大学工程科学系，牛津 OX1 3PJ    4) 清华苏州环境创新研究院，苏州 215163 苣通信作者，E-mail: caoxiaoqiang@sdust.edu.cn 摘    要    对近年来 MOF 材料去除水环境中重金属、有机物的相关研究进行了总结与评述. 本篇是该主题的第 2 篇，主要对 MOF 材料去除水中有机污染物的相关研究进行总结和论述. 研究表明，MOF 材料含有大量开放性金属位点、路易斯酸碱位 以及官能团，因而对染料、抗生素、农药、持久性有机污染物等均具有较高的吸附性能. 氢键、π‒π 作用、疏水作用和静电引 力是其吸附有机污染物的主要机制，部分 MOF 材料中较大的孔道结构也有利于大分子有机污染物的吸附；另外，部分 MOF 材料还具有优异的催化性能，能够作为类 Fenton 催化，光催化以及过硫酸盐活化的催化剂实现对有机污染物的催化降 解，其中光催化反应中污染物的降解主要源于·O2−、·OH 和 h +的贡献；而在过硫酸盐体系中，·O2−、·OH、SO4 ·−和1O2 是导致有 机污染物分解的主要活性氧化物种. 基于对先前研究的回顾，相信未来的研究领域包括但不限于以下方面：（1）进一步提高 MOF 在去除有机污染物方面的性能，并提高其可回收性；（2）开展新型 MOF 催化材料的制备及催化反应机理的研究；（3）研 究 MOF 缺陷结构的调控，以开发具有更高吸附和催化性能的新型 MOF 材料；（4）研究新的框架材料，例如共价有机骨架 （COFs）材料，并将其应用于污染物净化领域. 关键词    金属有机骨架（MOFs）；有机污染物；药品和个人护理产品；吸附；催化降解；缺陷结构 分类号    X-1; X506; O641.4 Review on the application of MOF materials for removal of pollutants from the water (II) HUANG Yi-meng1) ，CAO Xiao-qiang1) 苣 ，YIN Ji-jie1) ，LI Guang1) ，ZHANG Di1) ，LI Ming-zhen1) ，MENG Na1) ，CHEN Ping1) ， YOU Xiao-fang2) ，CHEN Ming3) ，YAN Bing-qi4) ，LI Lin2) ，WANG Peng2) ，LÜ Xian-jun2) 1) College of Safety and Environmental Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China 2) College of Chemical and Biological Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China 3) Department of Engineering Science, University of Oxford, Oxford OX1 3PJ, UK 4) Research Institute for Environmental Innovation (Suzhou) Tsinghua, Suzhou 215163, China 苣 Corresponding author, E-mail: caoxiaoqiang@sdust.edu.cn ABSTRACT    Metal –organic  frameworks  (MOFs)  are  a  class  of  organic –inorganic  hybrid  functional  materials  generally  formed via self-assembly of metal ions or metal clusters and rigid organic ligands with nitrogen and oxygen atoms. The wide range of potential 收稿日期: 2019−12−08 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51674161，51774200，51904174）；山东省重点研发资助项目（2019GGX103035）；山东省研究生导师 指导能力提高计划资助项目 （ SDYY18080） ；山东科技大学访问学者支持计划资助项目 ；山东科技大学 “ 群 星 ” 计划资助项目 （QX2018M43） ；2019 煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室开放基金资助项目；2019 国家级大学生创新创业训练计划资助项目 （201910424019） 工程科学学报，第 42 卷，第 6 期：680−692，2020 年 6 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 42, No. 6: 680−692, June 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.12.08.003; http://cje.ustb.edu.cn