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金属有机骨架材料[1](Metal Organic Frameworks,MOFs)是一类以金属离子或金属簇为配体中心,与含氧或含氮的有机配体通过形成具有较强化学键作用的多孔有机无机杂化材料.因具有超大比表面积、合成方法简单、种类与性质多样等优点,MOFs 已被广泛应用于气体吸附与分离、催化、传感、药物附载与释放、成像、吸附与分离等领域.近年来,磁性MOFs复合材料引起了科学工作者的广泛关注,因为它不仅具有MOFs 本身的性能,还继承了磁材料快速分离的优势,在催化、传感、选择性分离、药物控制释放等领域均具有良好的应用潜力.目前,磁性MOFs 材料的合成方法主要包括包埋、液相外延、封装、混合等[2],而这些方法均存在一定的缺陷,如有机溶剂的大量使用、高温或高压导致的大量能量消耗及合成之后磁性MOFs 材料与无功能化磁性粒子、非磁性MOFs 材料分离纯化困难等.因此,发展快速、高效、便捷、低成本、环境友好及可大量制备磁性MOFs 材料的新方法显得尤为重要.目前,磁性MOFs 材料在分析化学中的应用主要集中在有机物的分离富集方面,将其用于金属离子的分离富集的报道还相对较少.因此,制备对金属离子有强亲合力的磁性MOFs 材料并用于金属离子的去除及分离检测具有十分重要的现实意义.HKUST-1 具有较好的水稳定性,已被用于水溶液中重金属离子的吸附与检测.目前HKUST-1 的合成方法中,除电化学方法外,其它方法均采用可溶性的铜盐作为反应前体,耗费大量有机溶剂,对环境存在一定的危害.而采用非水溶性的Cu(OH)2 为前体[3],可以有效避免有机溶剂的使用,简化实验步骤,降低制备成本,是一种绿色经济的合成手段.基于此,我们发展了一种原位转化的新方法制备磁性HKUST-1 复合材料.首先以共沉淀的方式,在Fe3O4@SiO2 的表面包覆一层Cu(OH)2,后以Cu(OH)2 为铜源,以H3BTC 为有机配体,以乙醇/水为溶剂体系,在室温条件下制备了磁性MOF 复合材料.壳层的Cu(OH)2在形成MOFs 的过程中,不仅作为自模板提供Cu2+,而且在转化的过程中有效地防止磁性纳米粒子的聚集,更重要的是可以大大减少无功能化磁性粒子、非磁性MOFs 材料的产生,更易分离提纯;此外,通过严格控制加入金属离子前趋体的量可对壳层的厚度进行有效地调节.最后,我们采用简单的后功能化的方式,用2,5-二巯基-1,3,4-硫代二氮唑对所合成的磁性MOFs 材料进行改性,所制备的材料在pH 2-9 范围内对水溶液中的Hg2+均表现出非常好的去除效果,与此同时,该材料具有快的吸附速率及高的吸附容量(264 mg g-1).即使在低浓度的情况(28 ppb)下,去除效率仍高达97%.结果 表明,该材料可作为污水中重金属离子去除的高效吸附剂.利用相应的磁性氧化物或氢氧化物,这种绿色经济的原位转化方法还可用于其他不同功能化磁性MOFs 复合材料的制备.