DOI:10.1186/s40580-020-00245-4

水是人类重要的自然资源。因此，含重金属废水被视为当今社会的严重环境问题。吸附是水净化和废水处理的常用方法之一。吸附取决于重金属离子与吸附剂之间的物理和化学相互作用。吸附膜（AMs）由于其独特的结构特性，可有效去除废水中的重金属。本文探讨了聚合物膜（PMs）、聚合物陶瓷膜（PCMs）、静电纺丝纳米纤维膜（ENMs）和纳米增强膜（NEMs）等吸附膜的应用，及其对重金属离子的高选择性和吸附性能，并简要总结和比较了每种膜的优缺点。此外，还简要介绍了吸附等温线和吸附动力学的一般理论，以更好地理解吸附过程。这项工作有助于读者了解各种AMs的当前应用及其重金属离子吸附机理，并对重金属离子解吸过程中的回收方法进行了归纳和阐述。此外，还详细介绍了AMs的形态和化学结构的影响。

图1.不同吸附膜（AMs）去除重金属的示意图。a）聚合物膜（PMs）由聚合物源材料制成，b）聚合物陶瓷膜（PCMs）由聚合物和陶瓷（天然粘土材料：膨润土，高岭土和蒙脱土）材料组合而成，c）电纺纳米纤维膜（ENMs），通过静电纺丝法制备出纳米级至微米级的纤维，而d）纳米增强膜（NEMs）是通过掺入纳米材料（碳材料，纳米金属或纳米金属氧化物以及其他有机物）制成的。

图2.a）AMs的示意图，箭头表示整体流动的方向，b）AMs的原理。

图3.GO膜吸附Cd2+、Cu2+和Ni2+离子的a）Langmuir，b）Freundlich等温线和c）所有模型的参数。

图4.GO膜吸附Cd2+、Cu2+和Ni2+离子的a）伪一阶，b）伪二阶和c）粒子内扩散模型和d）所有模型的参数。

图5.使用a）ECH和b）GLA交联CTS的形成结构。

图6.过滤前PCMs顶面的SEM图像（放大至200倍和500倍）；a，b）0.5％木屑；c，d）2.0％木屑和e，f）5.0％木屑。过滤后PCMs孔隙的SEM图像（放大至1500倍）；g）0.5％木屑，h）2.0％木屑和i）5.0％木屑。

图7.a）CTS/粘土基有机-无机杂化体，b）CTS/有机粘土与Cr6+的相互作用机理。

图8.基本静电纺丝示意图。

图9.a）湿法静电纺丝工艺以及b）在PEI聚合物链中使用N原子去除重金属离子（M2+）的机理示意图。

图10.静电纺丝CNC/CTS/PVA-SH复合纳米纤维膜。

图11.使用环糊精-CTS/GO（CCGO）去除Cr6+的机理。

图12.通过CM新型交叉流扰动将Cu2+吸附到Zr-MOFs上。