DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.153559

包括药品和个人护理产品（PPCPs）以及无机砷在内的水溶性污染物对水体和环境构成了严重挑战。在这项工作中，采用原位溶剂热法将水稳定性金属有机骨架UiO-66负载在静电纺丝氧化锆纳米纤维膜上。这种新型复合膜具有比表面积大、吸附性能好等优点，能够动态去除废水中的污染物。通过批量实验研究了复合膜对四环素（TC）和As（III）的吸附性能。TC的最大吸附容量为59.27mg/g，As（III）的最大吸附容量为143.95mg/g。该膜在60L/（m2·h）较高通量下对TC和As（III）的动态去除效率分别达到90%和80%以上，并且可以生成和重复使用。pH值对静电相互作用力有很大影响，从而影响吸附效率。通过实验表征和DFT计算对吸附机理进行了研究，结果表明直接相互作用、氢键和配体交换是主要驱动力，Zr-O键在该过程中起着重要作用。基于自支撑结构和良好的吸附性能，这种新型复合膜有望在废水净化中得以广泛应用。

图1.ZFM（a）和ZFM@UiO-66（d）的数码照片，ZFM（b,c）和ZFM@UiO-66（e,f）的SEM照片，纤维直径分布（g,h），ZFM@UiO-66复合材料的制备过程（i）。

图2.UiO-66和ZFM@UiO-66的N2吸附等温线（a），UiO-66和ZFM@UiO-66的孔径分布（b）、XPS全光谱（c）、热重曲线（d）、应力-应变曲线（e）和zeta电位（f）。

图3.TC（a）和As（III）（b）在水溶液中的成分分布，pH对TC（c）和As（III）（d）吸附能力的影响。

图4.TC（a）和As（III）（c）的吸附等温线，TC（b）和As（III）（d）的吸附动力学。

图5.ZFM@UiO-66在不同温度下吸附TC和As（III）的Langmuir（a,c）和Freundlich（b,d）等温线拟合曲线。

图6.pH值对TC（a）和As（III）（b）去除效率的影响，污染物浓度对TC（c）和As（III）（d）去除效率的影响。

图7.过滤过程中TC（a）和As（III）（b）之间的相互作用。

图8.ZFM@UiO-66膜在吸附TC和As（III）前后的全扫描（a）、C1s（b）、Zr3d（c）和O1s（d）XPS光谱。

图9.TC吸附的典型结构，（a-e）分别对应于吸附位点A到E。

图10.As（III）吸附的典型结构和计算的相应吸附能。