用于去除有机微污染物的沸石基复合纳米材料：结构–性质–性能关系与实际挑战

沸石基复合纳米材料代表了一种多功能且作用机制丰富的平台，可用于从受污染水系统中去除有机微污染物（OMPs）——包括药物、内分泌干扰物、农药以及全氟和多氟烷基物质（PFAS）。尽管原始沸石骨架具有明确的微孔结构、可调的 Si/Al 比和离子交换容量，但其固有的亲水性限制了相互作用的多样性，并限制了其对真实水生环境中普遍存在的结构异质性 OMPs 的去除性能。将其与碳质纳米相、功能聚合物和表面活性剂以及具有催化活性的金属氧化物纳米颗粒进行复合集成，可显著扩展这一相互作用体系，从而制备出吸附性能优于单一组分的多功能材料。基于对 2016 年至 2026 年间发表的同行评审文献的系统综述，本文建立了一个以机制为导向的“结构–性质–性能”框架，深入探讨了五种主要吸附机制（静电吸引、π–π 堆叠、氢键、疏水分配和微孔限域）与复合纳米构架、表面化学以及结构参数之间的关系。本文批判性地评估了实际水体基质条件对吸附效率的调节影响，并探讨了再生、长期稳定性、金属浸出等挑战，以及实验室规模合成与可扩展应用之间长期存在的差距。此外，本文指出了未来的重点研究方向，包括在具有环境代表性的条件下进行标准化性能评估，以及利用地球富含和废弃物衍生的前驱体合理设计分级多功能纳米复合材料。