超薄二维多孔纳米片在水处理中的研究进展

摘要

二维(2D)纳米片是一类非常具有前瞻性的多孔材料.作为新型的高性能吸附剂,与传统吸附材料相比,超薄2D多孔纳米片具有高比表面积、原子级厚度和几乎完全裸露的活性位点等优点,可快速有效地捕获水体中的(有机或无机)污染物质.本综述总结了两类代表性的超薄2D多孔纳米片[金属有机骨架材料(MOFs)和共价有机骨架材料(COFs)]作为优良吸附剂去除水环境中有机染料、有毒重金属和放射性元素的最新进展.介绍了该类化合物的结构特性和物理化学性质,总结了四种常用合成方法,重点分析了四种方法的优缺点以及面临的挑战,并对不同的合成方法进行了特点比较.阐述了超薄2D多孔纳米片在水中对各种污染物的吸附条件和吸附性能,对相关吸附机理做了系统总结和对比.论述了材料的再生性能,总结分析了再生过程中可能遇到的问题.最后对当前超薄2D多孔纳米片存在的不足、合成条件复杂等问题,提出了材料的合成优化、绿色无毒或低毒新技术的开发、重复使用效率的提高将会是未来的发展方向.