【MOF水处理】：多孔ZIF-8碳/纤维素复合珠，用于水处理的高效可扩展吸附剂

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摘要：
延世大学Jeonghun Kim& Jungmok You老师等报道的本篇文章中报道了一种新型的珠状吸附剂的制备方法，该吸附剂采用基于ZIF-8的活性炭（AC-ZIF-8）和再生纤维素水凝胶，用于染料去除。AC-ZIF-8粒子具有大比表面积，通过碳化和KOH化学活化获得。AC-ZIF-8颗粒在亲水性纤维素水凝胶珠中有效固定，形成AC-ZIF-8/纤维素水凝胶（AC-ZIF-8/CH）复合珠，具有1412.8 m2/g的大比表面积和565.13 mg/g的优异最大吸附容量。这些复合珠在各种pH值、温度和不同类型染料下均表现出良好的吸附性能，而且还可以通过染料脱附进行循环利用。AC-ZIF-8/CH珠可以大量生产，并用作固定床柱系统中的填料，以净化连续进流的染料溶液。

研究背景：
1）水污染严重威胁生态系统和人类健康，需要高效的废水处理方法。传统吸附剂，包括MOF在内存在固体粉末难以回收和利用的问题。
2）本文首次报道了利用碳化ZIF-8和再生纤维素水凝胶制备高效吸附剂珠的方法，解决了废水处理中的挑战。

实验部分：
1）制备AC-ZIF-8粉末：碳化和KOH活化制备AC-ZIF-8颗粒。
2）制备AC-ZIF-8/CH珠：AC-ZIF-8和纤维素溶液混合，制备复合珠。
3）实验结果：复合珠表现出优异的染料吸附性能，具有大表面积和最大吸附容量，适用于不同类型染料和广泛的操作条件。

分析测试：
1）形貌表征：FE-SEM、FE-TEM观察颗粒形貌，粒径分析。
2）结构表征：XRD分析ZIF-8结构，XPS和Raman分析ZIF-8/AC结构。
3）比表面测试：BET和BJH测定复合珠的比表面积和孔径分布。
4）pHpzc测试：测定复合珠的等电点。
5）吸附实验：吸附RhB染料实验，回收性能测试等。

总结：
本文开发了高效、可扩展的AC-ZIF-8/CH吸附珠，适用于水处理。

展望：
进一步研究该吸附珠在其他领域的应用，如油水分离和催化剂。

Multiporous ZIF-8 carbon/cellulose composite beads: Highly efficient and scalable adsorbents for water treatment
文章作者：Kangyun Lee, Youngho Jeon, Goomin Kwon, Suji Lee,Youngsang Ko, Jisoo Park, Jeonghun Kim, Jungmok You
DOI：10.1016/j.carbpol.2024.122047
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.122047