类沸石咪唑骨架ZIF-8复合材料的研究进展

张宝幸

(中国石油化工股份有限公司科技部，北京 100728)

类沸石咪唑骨架材料(ZIFs)是一类以Zn或Co为金属源、咪唑或咪唑衍生物为有机配体在溶剂中反应生成的具有沸石骨架结构的金属有机骨架材料(MOFs),其中ZIF-8作为ZIFs材料的典型代表，化学式为Zn[MelM]2(MelM=2-甲基咪唑)，它由2-甲基咪唑与金属原子Zn构成最基本单元，结构示意见图1。ZIF-8具有典型的方钠石SOD结构，而且是由8个窗口直径为3.4×10-10的小笼贯穿直径为11.6×10-10大孔笼所构成，所以ZIF-8材料具有规则的孔道结构(孔径3.4×10-10，笼径11.6×10-10)[1]。另外，由于ZIF-8骨架结构中2-甲基咪唑分子与Zn原子配位形成接近于145°的键角，与沸石结构中的硅氧键键角相仿，所以相比其他有机物材料，ZIF-8具有较好的水热及化学稳定性。同时，由于ZIF-8材料结构中金属咪唑单元的键长要比传统沸石分子筛中的硅氧单元的键长要长，所以ZIF-8材料中的孔笼要比分子筛的孔笼大，使得ZIF-8材料具有较大的比表面积和孔容。加之ZIF-8材料的合成简单快速，且易于功能化等特点，使得ZIF-8材料被广泛应用于催化、传感、气体吸附与分离等重要领域。

图1 ZIF-8材料骨架结构示意

另外，随着人们对于功能型材料需求的日益增加，而单一物质的性质是有限的，将两种或者两种以上的物质在一定尺度上进行复合或者相互作用制备成具有更高层次的复合材料往往更具应用价值[2]。一方面单组分材料的磁学、力学、光学、电学、热学或催化性能等某方面性质在两两结合后会出现一定程度地增强或减弱，另一方面，组分材料间的协同作用可能使复合材料产生一些新颖的特性。所以近年来，以ZIF-8作为重要组分的ZIF-8基复合材料在材料化学、生物医药、光学、吸附分离和催化等领域受到了广泛关注。而且，先进的合成技术与表征技术也促进了各种新型ZIF-8基复合材料的出现。本文对常见的几类ZIF-8基复合材料包括ZIF-8核壳粒子、ZIF-8膜以及一些特殊构型ZIF-8复合材料的合成与应用研究进行了简单介绍。

1 ZIF-8核壳粒子的合成及其应用

作为ZIF-8基复合材料常见的形式之一，ZIF-8核壳粒子多是以纳米级或微米级的粒子为核，ZIF-8材料为壳，而两者通过物理或化学作用相互结合。目前，常用的ZIF-8核壳粒子合成方法主要有原位生长法、表面修饰法和模板法等。

1.1 原位生长法

原位生长法是一种操作十分简便的核壳粒子制备方法，但是它对于组分材料的材料性质要求较高，因为其基本原理就是利用组分材料一些特定的官能团或表面特征，在不经任何处理的情况下使不同组分发生化学反应或者相互作用达到结合的目的。

Lee和Hwang等[3-4]先后采用聚苯乙烯(PS)微球为载体，利用PS微球表面羟基对于ZIF-8材料的亲和性，在原位条件下成功制备了PS@ZIF-8核壳粒子，ZIF-8壳层的厚度可以通过ZIF-8合成次数来调控，然后他们以PS@ZIF-8核壳粒子为前驱体通过有机溶剂浸洗去除PS的方法合成了ZIF-8空心粒子，并将其应用于CO2气体的吸附分离；Zhang等[5]利用水热胶体碳球(CCS)载体丰富表面官能团对于ZIF-8粒子的亲和力和吸附性，在ZIF-8原位包覆的条件下合成了具有夹层结构的Pd/CCS@ZIF-8核壳粒子，并将其应用于液相烯烃的加氢反应，发现得到的Pd/CCS@ZIF-8核壳粒子不仅表现良好的催化性能，而且还具有独特的防Pd纳米粒子团聚和防Pd纳米粒子流失的功能；Yang等[6]以具有丰富表面羟基的碳纳米管(CNTs)为载体，同样进行ZIF-8壳层原位包覆制备得到了CNT@ZIF-8核壳材料，该材料展现出良好的CO2吸附和CO2/N2分离性能。

1.2 表面修饰法

表面修饰法是以一些表面活性剂、偶联剂或晶种对核粒子表面进行处理，提高核粒子与壳层间的吸附力和结合力以实现两者的紧密结合，这种方法具有操作简单，适用性强等优点，是合成ZIF-8核壳粒子较为常用的方法之一。

张雄福课题组[7]采用阴离子型聚电解质修饰的策略制备了一系列功能型ZIF-8核壳粒子。他们以粒径为700 nm的Fe3O4磁性粒子为核，用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)对Fe3O4粒子进行修饰以增加其表面的负电荷密度，使其能够在ZIF-8壳层生长过程中优先吸附合成液中带正电荷的Zn2+，促进ZIF-8在Fe3O4表面成核、生长，获得了Fe3O4@ZIF-8核壳粒子，并利用产物粒子的磁性，通过外加磁场将制备的Fe3O4@ZIF-8核壳粒子成功固载至不锈钢毛细管微通道中组装成微反应器，应用于苯甲醛与氰乙酸乙酯间的Knoevenagel缩合反应；接着他们又分别以负载Pd纳米粒子的无孔SiO2和介孔SiO2为核，同样采用PSS表面修饰法先后制备了Pd/SiO2@ZIF-8和Pd/MSS@ZIF-8两种核壳粒子[8-9]。Lu等[10]则选取聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分别对Pd、Pt、Au、Fe3O4、NaYF4和CdTe纳米粒子进行表面处理，利用PVP与有机配体二甲基咪唑两种非极性分子间的相互作用，促使纳米粒子与ZIF-8材料相结合，合成了一系列具有特殊功能的NPs@ZIF-8核壳粒子，例如Pt@ZIF-8、Pd@ZIF-8、Au@ZIF-8核壳粒子具有良好的催化活性，Fe3O4@ZIF-8具有超顺磁特性，NaYF4@ZIF-8和CdTe@ZIF-8具有优异的光学特征。

另外，也有研究人员[11]采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和戊二酸酐的混合物对SiO2微球进行表面羟基化修饰处理，然后进行ZIF-8壳层包覆制备SiO2@ZIF-8核壳微球，得到的产物作为色谱柱填充物应用于化合物分离方向；Zhou等[12]首先在Au纳米粒子的表面包覆一层名为聚多巴胺(PDA)的仿生粘结剂材料(与海洋贝类分泌的可以使其粘附在石头上的一种稳定天然物质相似)，利用粘结剂的吸附粘结作用促进ZIF-8壳层在Au纳米粒子表面的生长，得到Au@ZIF-8核壳粒子。

晶种二次生长法也属于表面修饰法的范畴，它是以纳米级ZIF-8晶种粒子而非化学试剂对载体粒子表面进行负载、修饰，利用晶种的结构引导作用促进ZIF-8晶体快速生长，最终在载体表面形成连续致密的ZIF-8壳层。该方法的优势在于它能有效提高ZIF-8壳层晶体的生长效率，因为ZIF-8晶体的成核和生长一般优先发生在溶液中，而不是载体表面，这就使得ZIF-8在载体表面的生长密度较低。晶种二次生长法可以弱化ZIF-8晶体对于合成条件的敏感程度，能有效抑制晶体从溶液中析出。Sorribas等[13]采用晶种二次生长法在介孔二氧化硅载体粒子表面成功包覆了一层致密的ZIF-8壳层，制备了MSS-Z8核壳粒子，然后利用ZIF-8壳层的疏水性调控进入亲水性介孔二氧化硅的客体分子。

1.3 模板法

模板法是指采用一些没有固定组织结构而在一定空间范围内具有限阈能力的分子体系(软模板法)或一些具有相对刚性结构的材料(硬模板法)去限定和影响核粒子或者壳层的生长。

微乳液法为最常用的软模板法之一，其原理是两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液，反应物在微泡中间或者外壁成核、聚结形成单分散和界面性质好的空心或者核壳型粒子。Yang等[14]以PVP为稳定剂在水/正辛醇形成微乳液体系中成功制备了一系列具有不同壳层厚度的空心ZIF-8及Pd@ZIF-8核壳粒子，而且该方法能够大规模生产，易于工业化；近年来，胶体尺寸固体颗粒形成的Pickering乳液被广泛应用于食品、医药等领域。与传统表面活性剂稳定的乳液相比，Pickering乳液具有其自身的一些优势：乳化剂用量少，节约成本，对人体的毒害作用远小于表面活性剂，环境友好，乳化稳定性强，不易受体系pH值、盐浓度、温度及油相组成等因素的影响。Bian等[15]以氧化石墨烯构成的Pickering乳液为模板制备了ZIF-8/GO空心复合粒子。Huo等[16]以Fe3O4和Uio-66纳米粒子构成的Pickering乳液为模板，通过ZIF-8壳层的包覆合成了具有多级结构的微胶囊，然后以得到的微胶囊为载体进行生物酶的植入获得了具有择形功能、磁性回收和重复利用功能的生物催化剂。

硬模板法合成ZIF-8核壳粒子涉及模板材料的反应活性及模板脱除等问题，关于这方面的研究较少。Kuo等[17]通过原位生长法获得了Pd@Cu2O核壳粒子，然后以Cu2O壳层作为牺牲模板进行ZIF-8壳层的包覆制备了Pd@ZIF-8蛋壳型复合粒子，并将其应用于气相烯烃加氢反应。但自从2011年Zhu等[18]发现ZIF-8在一定条件下能与ZnO纳米粒子共生，而且延长反应时间能使ZnO完全转化为ZIF-8晶体后，兴起了一种名为“同源金属诱导”的硬模板法。同源金属诱导是以ZnO、Zn(OH)2等固体粒子代替硝酸锌、氯化锌和醋酸锌等可溶性锌盐直接与有机配体分子反应合成ZIF-8晶体的一种方法。该方法突出的一个优点就是诱导合成过程中ZIF-8晶体生长的可控性较强，所以近年来采用同源金属诱导法制备ZIF-8复合材料的研究备受关注。Zhan和Tian等[19-20]先后以ZnO纳米棒作为模板和锌源，通过溶剂热的方式成功合成了形貌规整、界限分明的ZnO@ZIF-8核壳结构，并分别将核壳结构应用于缓冲液中H2O2含量和混合气中甲醛含量的检测。Lin等[21]将表面负载一层Pd纳米粒子的ZnO微球直接与2-甲基咪唑溶液混合反应制备了具有夹层结构的Pd/ZnO@ZIF-8核壳粒子，并考察了合成溶剂种类对于核壳粒子形貌的影响，发现乙醇作为溶剂利于形貌规则的Pd/ZnO@ZIF-8核壳粒子的形成，而且得到的核壳粒子在催化液相烯烃加氢反应时表现出良好的择形、防Pd流失和抗中毒功能。Li等[22]则在Pd纳米粒子表面包覆一层ZnO材料得到Pd@ZnO核壳粒子，然后以ZnO层为牺牲模板和锌源制备了Pd@ZIF-8蛋壳型粒子。

1.4 其他合成方法

除了上述几种常见的ZIF-8核壳粒子合成方法外，还出现了一些较为新颖的合成策略。Faustini等[23]就采用微反应器技术制备了一系列的MOFs核壳粒子，其中就包括Fe3O4@ZIF-8磁性核壳粒子。与传统的水热合成方法相比，微反应器合成技术具有以下几个优点：1)比表面积较大，利于不同反应物间的充分接触；2)导热系数较高，远超传统反应器的水平，这使得微反应器能在短时间内迅速地升温或冷却；3)传质速率较快，由于微反应器的体系尺寸较小，物质在体系内的扩散速度大大增加，使得反应物间的混合时间大大缩短；4)合成条件易于调控，由于微反应器中的反应物量较小，所以相应的反应参数如温度、压力、反应停留时间、反应物流速很容易进行调控。

另外，Wee等[24]通过硝酸银对ZIF-8材料进行处理实现了ZIF-8晶体向ZnO晶体的反向转化，得到了ZnO@ZIF-8核壳粒子，并发现其表现出良好的光催化活性。

2 ZIF-8膜材料的合成及应用

ZIF-8晶体具有规则的孔道结构，良好的热力学和化学稳定性，而且对于一些气体具有选择吸附功能，因此将ZIF-8材料以膜的形式固载至一些多孔性载体表面制备成具有分离性能的ZIF-8膜被广泛应用于气体分离方向。高质量的ZIF-8膜一般具有如下特点：组成ZIF-8膜层的ZIF-8晶体生长均匀、膜层连续致密、与载体结合牢固、分离性能好等。但膜层的质量往往会受到载体表面性质(如粗糙度、孔径和表面官能团)与ZIF-8膜层合成方法的影响，所以控制载体上ZIF-8的均匀生长得到高质量的膜层仍面临很大的挑战。目前，常用的ZIF-8膜层合成方法主要有原位生长法、表面偶联法、晶种二次生长法、同源金属诱导法等。

2.1 原位生长法

原位生长法是将载体直接放在合成体系中在水热条件下进行反应，利用载体表面的性质或者借助一些外部辅助手段，在载体表面得到连续ZIF-8膜层。Caro课题组[25-26]利用微波加热促进ZIF-8快速成核、生长的方式分别在不对称的TiO2和TiO2/Al2O3两种片式载体上原位合成了一层ZIF-8膜，并将制备的ZIF-8膜分别应用于H2/CH4双组气体和C2H4/C2H6双组分气体的分离。Kong等[27]则通过液相流动合成的方式在Al2O3中空纤维管内壁原位制备了一层连续的ZIF-8膜，并将其应用于H2与N2、CH4的分离。

另外一种原位合成方法是反向扩散法，它的机理是将合成ZIF-8晶体所需的两种前驱体溶液(锌源和2-甲基咪唑配体)分别置于多孔基体两端，利用两种溶液的浓度差使得两种反应物分子通过基体的孔道向反方向扩散，并且当两种反应物分子在基体表面处相遇时成核、生长成膜。Yao等[28]选取多孔尼龙材料作为基质，首次采用反向扩散法分别在基质两侧表面成功合成了一层连续的ZIF-8膜。Jeong等[29]在反向扩散法的基础上进行了相应的改进，他们首先在Al2O3陶瓷片载体上通过原位生长法引入一层带有部分缺陷的ZIF-8膜层，然后以其为基体置于采用反向扩散的合成体系中，因为只有在ZIF-8膜层缺陷部位两种前驱体溶液才能相遇发生反应，即反向扩散的过程仅起到膜层修补的作用。Li等[30]也借鉴反向扩散方法将锌源溶液与有机配体溶液隔离的原理，提出了一种新颖的界面合成法，具体步骤是将锌源与2-甲基咪唑配体分别溶于两种互不相溶的溶剂(水和环己烷)，然后加入乙醇作为两相溶液的结合剂，反应一定时间后在两相界面处会生成ZIF-8晶体，他们采用该方法成功在聚醚砜(PES)有机载体表面制备了ZIF-8膜层。

Shah等[31]则通过在ZIF-8合成液中添加助剂甲酸钠的方式促进ZIF-8晶体在Al2O3载体表面原位成核、生长得到连续致密的ZIF-8膜。而Cookney等[32]则采用先后在氯化锌溶液与2-甲基咪唑有机配体溶液中循环浸泡载体的Step-by-step液相浸渍法成功在SiO2载体表面得到了致密的ZIF-8膜层。

值得指出的是，虽然原位生长法具有操作简单的优点但较难得到致密的膜层，而且膜层的生长受载体性质影响较大，这都限制了原位生长法在ZIF-8膜层合成方面的应用。

2.2 表面偶联法

表面偶联法是指采用一些具有中间连接作用的偶联剂如APTES、PDA等促进ZIF-8膜层与载体间的紧密结合。Zhu等[33]选择APTES对粗糙的大孔Al2O3陶瓷管载体进行处理，然后在微波加热的条件下经过多次ZIF-8合成，终在陶瓷管外表面形成了一层厚度为25 μm的致密ZIF-8膜，得到的ZIF-8膜表现出良好的透H2功能。Kong等[34]同样采用APTES对石英毛细管内表面进行偶联处理后，通过液相流动合成的方式进行ZIF-8膜层的生长，发现膜层的厚度与合成时间之间存在着线性关系。Jin课题组[35]也采用APTES对Al2O3陶瓷中空纤维管内壁进行氨基化处理用以提高ZIF-8晶体与中空纤维载体间的结合力，并通过多次循环使用ZIF-8母液在中空纤维内壁制备了致密的ZIF-8膜层。

Huang等[36]选择仿生粘结剂PDA作为偶联剂，在不锈钢网载体上合成了ZIF-8膜，并将得到的膜层应用于氢气的分离与纯化；接着他们又巧妙地将PDA修饰法制备ZIF-8膜与层组装法(Layer-by-Layer)沉积氧化石墨烯两个过程相结合，在Al2O3载体上成功制备了一层ZIF-8@GO复合膜，该复合膜具有较高的透氢功能[37]。

McCarthy等[38]则在200 ℃高温条件下，用二甲基咪唑配体溶液对Al2O3载体进行处理数次直至载体颜色由白色变为深棕色，然后再与ZIF-8合成液反应，终在载体表面形成一层致密的ZIF-8壳层。Shamsaei等[39]以气态的乙二胺为偶联剂对2，6-二甲基对聚苯氧有机载体表面进行氨基化处理，并在有机载体表面合成了致密ZIF-8膜层。

2.3 晶种二次生长法

晶种二次生长法是目前制备ZIF-8膜使用较多的方法之一，而且晶种在载体上的负载方法可选择性也较多，包括浸渍提拉法、擦涂法、真空涂晶和静电纺丝等。

Bux等[40]将聚乙烯亚胺(PEI)为添加剂加入ZIF-8晶种溶液中，采用浸渍提拉的方法利用PEI的粘结作用成功在Al2O3陶瓷片载体上引入了晶种层，然后通过水热处理得到了连续致密的ZIF-8膜层，而且ZIF-8晶体的生长导向可以通过合成时间进行调控，随后的气体分离测试表明得到的ZIF-8定向膜的H2/C3H8的分离系数高达300；随后，Lai等[41]也采用浸渍提拉晶种的方法在多孔陶瓷片载体上成功制备了一层致密的ZIF-8膜。擦涂法是另外一种应用较为广泛的晶种负载方法，Venna等[42]首次采用擦涂的方式将ZIF-8晶种成功引至Al2O3陶瓷管内表面，并通过二次溶剂热合成得到ZIF-8膜，虽然SEM结果显示得到的ZIF-8膜层中ZIF-8晶体间的连接并不是特别紧密，但是利用ZIF-8材料对于CO2的特殊吸附能力，该膜层表现出较高的CO2透过性和良好的CO2/CH4分离性能。Ge和Tao等[43-44]同样采用擦涂晶种的方式，先后在PES片和陶瓷中空纤维管载体上成功制备了连续致密的ZIF-8膜层，并应用于H2的分离。虽然上述的浸渍提拉和擦涂两种晶种负载方法具有应用广泛、操作简单等优势，但是ZIF-8晶种负载后并未经过高温焙烧固化这一步骤(传统分子筛晶种与载体之间经过400 ℃以上高温焙烧后会产生一种被广泛认可的键合力)，成膜后存在着膜层与载体间结合力弱的问题。为了解决ZIF-8膜层的牢固性隐患，一些研究者进行了相应的探索。Du等[45]在采用提拉晶种法进行ZIF-8膜层合成的过程中发现向ZIF-8成膜液中添加甲酸钠成分，能有效防止膜层的脱落；而Barankova和Jeong等[46-47]则分别采用在涤纶载体表面引入PEI/ZnO过渡层和在Al2O3载体通过微波加热快速引入ZIF-8晶种的方式来提高膜层与载体间的结合力。

Chai课题组[48]提出了一种真空涂晶的方法，具体步骤是将Al2O3片状载体置于抽真空环境中，利用大气压与载体所处负压体系之间的压力差驱使ZIF-8晶种填充至载体的空隙处，然后再通过二次生长得到连续致密的膜层。

另外，将ZIF-8晶种分散于可纺丝溶液中通过静电纺丝技术引入载体表面制备ZIF-8支撑膜或者直接纺丝得到载体骨架制备ZIF-8自支撑膜近年来也有相关报道[49-50]。

2.4 同源金属诱导法

在上文“模板法”合成ZIF-8核壳粒子部分提到过同源金属诱导，值得指出的是，虽然同源金属诱导制备ZIF-8核壳粒子与制备ZIF-8膜的机理是相同的，都是利用ZnO或其他一些含Zn固体化合物直接与有机配体反应得到ZIF-8晶体，但是两者间还是存在一定差异，那就是ZIF-8核壳粒子的诱导合成过程中，ZnO或含Zn固体化合物代替可溶性锌盐作为锌源，一般不需要外加锌源；而在ZIF-8膜的诱导合成过程中，考虑到ZIF-8膜层应用的高致密性要求，合成过程对于锌源的需求量较大，一般都需要外加可溶性锌盐来补足，这样就导致ZnO或含Zn固体化合物作为锌源的功能被弱化，使其更侧重于诱导ZIF-8材料的生长，类似于晶种二次生长法中晶种的功能。但与晶种二次生长法相比，同源金属诱导法在ZIF-8膜制备方面存在着一个明显的优势，就是起到诱导作用的ZnO或含Zn固体化合物可以通过高温焙烧或其他辅助手段来实现与载体的牢固结合，使得合成的ZIF-8膜层与载体间的结合力也较强。

Zhang等[51]通过焙烧ZnO溶胶的方法在中空纤维陶瓷管载体内表面引入一层ZnO纳米粒子，并经过简单活化预处理后进行ZIF-8生长得到连续致密的膜层，而且他们还发现ZnO纳米粒子的活化步骤十分必要，因为直接在未经活化的ZnO纳米粒子层表面进行ZIF-8膜层诱导生长只能得到一些零散的ZIF-8晶体大颗粒，而经过2-甲基咪唑甲醇溶液对ZnO纳米粒子层进行活化后，在ZnO纳米粒子表面会形成Zn(Hmin)、Zn(Hmin)2和Zn(Hmin)4等ZIF-8次级结构单元，这些单元具有很高的诱导活性，所以活化后的ZnO纳米粒子层能成功诱导合成致密的ZIF-8膜层。随后他们在前面的实验基础上先后采用水热合成和手工擦涂的方法在陶瓷管载体表面分别引入一层相互交错的ZnO纳米棒层和ZnO纳米粒子层，同样经过活化处理、溶剂热ZIF-8生长步骤后成功得到了连续致密的ZIF-8膜层[52-53]。接着Khaletskaya和Yu等[54-55]也同样选择在Al2O3载体表面引入ZnO纳米粒子过渡层诱导合成ZIF-8薄膜，但为了提高ZnO纳米粒子在载体上均匀负载的再现性，他们采用磁控溅射的方式将ZnO喷涂在载体表面。

除了采用ZnO纳米粒子诱导合成ZIF-8膜层外，Caro课题组[56]通过尿素水解法在Al2O3载体表面原位合成了另外一种含锌化合物——ZnAlCO3水滑石，利用水滑石与ZIF-8材料间金属-咪唑键的特殊亲和力，诱导ZIF-8材料在载体表面生长、成膜。Hu等[57]则以Zn(OH)2/明胶复合薄膜为载体，先利用Zn(OH)2诱导生成ZIF-8晶种，再结合晶种二次生长法制备ZIF-8膜。

3 其他构型ZIF-8复合材料的合成及应用

另外，常见的其他构型ZIF-8复合材料也主要分为两种类型：一类是以ZIF-8材料作为载体的催化型复合材料，目前研究较多的是将具有催化功能的贵金属纳米粒子固载至ZIF-8载体上。Dang等[58]将Pd纳米粒子负载至ZIF-8载体表面得到Pd/ZIF-8复合粒子，利用Pd纳米粒子与ZIF-8材料间的协同催化功能该复合粒子被成功应用于胺的酰基化反应。Wang等[59]则利用2-甲基咪唑有机配体分子对Pt纳米粒子的稳定化功能成功将Pt纳米粒子均匀负载至ZIF-8材料的孔道中合成了Pt/ZIF-8复合粒子，当将复合粒子应用于烯烃加氢反应时，发现ZIF-8载体的规则孔道结构对不同分子尺寸大小的反应物分子有着明显的筛分功能。另一类是以ZIF-8作为掺杂组分的分离型复合材料，这类材料多以混合基质膜的形式出现比如ZIF-8/6-FDA-durene膜、ZIF-8/PEBAX-2533膜、ZIF-8/Matrimid®膜和ZIF-8/Ultem®膜等[60-63]，但值得指出的是ZIF-8并不是膜层的主体材料，而是作为辅助材料添加于膜层。

4 结 论

由于ZIF-8材料良好的物化性质及应用前景，近年来以ZIF-8核壳粒子和ZIF-8膜为主的ZIF-8基复合材料在催化、分离、传感和光学等重要领域都有着广泛的应用。为了满足其应用，原位生长法、表面修饰法/表面偶联法、模板法/同源金属诱导法和晶种二次生长法等一系列合成方法为ZIF-8基复合材料的制备提供了不同的思路，而且可以根据单组分材料的性质或者复合材料的应用要求灵活地选择合成方法。随着科学技术的高速发展，创新意识不断增强，更多、更新颖的ZIF-8基复合材料及其合成新方法会不断涌现。但能否找到一种简单经济可行的来制备出功能更多、性能更强的ZIF-8基复合材料，并不仅停留在实验室阶段而能拓展到工业生产，这些都是有待研究的课题。

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