李 康,蔡娟娟,张利雄

(南京工业大学 化工学院 材料化学工程国家重点实验室,江苏 南京 211800)

染料是一种典型的有机污染物,具有复杂的芳香环结构、色度高、有致癌性、难以生物降解等特点[1],在许多行业中被广泛用作着色剂,例如纺织[2]和皮革[3]等行业,染料中含有微量的有机试剂和有毒化合物,已成为水污染的主要来源之一。据报道,全世界每年生产超过70万t的有机染料,其中10%～15%释放到环境中,对自然环境、水生生物和人体健康造成重大威胁[4]。因此,寻找高效去除废水中有机染料的方法十分迫切,传统去除废水中有机染料污染物的方法主要有吸附法[5]、生物处理法[6]、高级化学氧化法[7]、混凝絮凝法[8]、电化学处理法[9]和光催化降解法[10]等。在这些技术中,吸附法由于其高效率、经济性、操作简便、无附加污染等优点,被认为是一种更适合去除废水中染料的方法[11]。现已有多种吸附剂用于去除废水中有机染料,包括活性炭[12]、多孔TiO2[13]和多孔聚合物等[14]。活性炭具有高比表面积、高孔隙率和无毒等特点,是使用最广泛的一种吸附剂。但是,活性炭通常为粉末或颗粒状,不利于分离回收,具有较高的回收成本。因此,研究人员仍在找寻更高效且易于回收的替代吸附剂。

由金属和有机配体构成的金属有机骨架(MOF)[15]具有良好的化学稳定性、高比表面积、丰富的微介孔结构及均匀的活性位点等优点,是通过碳化生产金属装饰的多孔碳的理想前体。在惰性气体中热解后,MOF的高比表面积和高孔隙率可以保留,并且金属纳米颗粒可以均匀分散在热碳中。……