废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO2复合材料的制备及其光催化降解染料性能

张雅宁， 张 辉， 宋悦悦， 李文明， 李雯君， 姚佳乐

(1. 西安工程大学 纺织科学与工程学院， 陕西 西安 710048； 2. 西安工程大学 功能纺织材料研究中心， 陕西西安 710048； 3. 西安工程大学 省部共建智能纺织材料与制品国家重点实验室(培育)， 陕西 西安 710048)

纺织印染废水中大都含有一些难以生物降解的染料[1]，这些染料主要由辅助色素(水溶性化合物)和生色团(赋予颜色的化合物)组成，严重时会造成水质恶化[2]。目前，去除水体中染料的方法主要包括物理法、化学法和生物法3种，其中：物理法成本较高，处理剂再生困难；化学法产生的污染物易造成二次污染；而生物法对染料具有专一性，效率较低[3]。

全球新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情的爆发使人们对口罩需求量剧增[4]。其中一次性医用口罩使用量巨大，我国一次性医用口罩日均产量高达2亿只。按照每只口罩5 g计算，预计每天约产生1 000 t的废弃物[5]，因此，如何处理或利用废弃一次性医用口罩是当务之急。废弃一次性医用口罩主体材料为聚丙烯(PP)，回收途径包括机械共混、化学改性、可控降解、物理加工改性等方法。目前，使用废弃一次性医用口罩制备光催化剂用于染色废水处理相关研究还很少[6]。

金属氧化物半导体材料具有光催化活性，能够用于光催化降解有机污染物，TiO2应用最广泛，具有无毒、无害，化学性质稳定、成本低的优势，但带隙较宽，光催化效率比较低[7-8]。将半导体材料与金属有机框架(MOF)材料复合可以增加材料的比表面积，而且光激发的半导体与MOF之间还会发生电荷转移，因此，有利于抑制半导体中的电子-空穴对复合，延长电荷载流子寿命，提高催化活性[9]。较传统沸石、活性炭材料，MOF材料具有更加多样化的结构和高度可调的孔径，比表面积通常在1 000～7 000 m2/g之间，有利于污染物分子在活性位点周围吸附和集中以及后续的催化分解[10]。

研究表明，具有沸石拓扑结构的ZIF-8是由咪唑环与配位Zn2+离子构成，化学和热稳定性良好，富含氮、碳源，孔隙规则，孔径在0.4～0.5 nm之间，并且含有大量的酸、碱基团，有助于在水中保持稳定的结构，能够有效吸附、分离污染物[11-12]。与TiO2构成的异质结比单独的TiO2或ZIF-8光催化性能更好，是因为其更大的表面积抑制了电子-空穴对的重组[13]。例如，在TiO2空心纳米球表面负载ZIF-8，可高效产氢[14]；TiO2与ZIF-8组合通过静电纺丝得到的复合材料具有高的光催化分解能力[15]；ZIF-8纳米颗粒沉积到金红石型TiO2基底上，较纯锐钛矿型TiO2，其反应速率可提高21.7倍[16]；此外，ZIF-8/TiO2纳米复合材料还能够将CO2光催化还原为CH4和CO[17]。

本文将采用化学共沉淀和煅烧技术将制备的ZIF-8/Ag/TiO2异质结负载到废弃的口罩表面，用于可见光辐照光催化降解染料，并对所制备的光催化剂和口罩复合材料进行结构分析，测定了可见光辐照光催化降解染料性能，进一步探讨了ZIF-8/Ag/TiO2异质结光催化活性机制。

1 实验部分

1.1 实验材料

实验用口罩选用废弃一次性口罩，材质为聚丙烯(PP)，尺寸为17.5 cm×9.5 cm，3层。

化学试剂：硝酸锌六水合物(Zn(NO3)2·6H2O)，天津市大茂化学试剂厂；2-甲基咪唑(C4H6N2)、盐酸多巴胺(C8H11NO2·HCl)、亚甲基蓝(MB，C16H18ClN3S)，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；硝酸银(AgNO3)，上海精细化工研究院；盐酸(HCl，质量分数为37%)、钛酸四丁酯(C16H36O4Ti)，南京化学试剂股份有限公司；三羟甲基氨基甲烷(Tris，C4H11NO3)，上海山浦化工有限公司；无水乙醇(CH3CH2OH)、甲醇(CH3OH)，天津市富宇精细化工有限公司；刚果红(CR，C32H22N6Na2O6S2)，天津市博迪化工有限公司；二氧化钛P25，上海麦克林生化科技有限公司。实验用水为去离子水。

1.2 试样制备

1.2.1 ZIF-8颗粒制备

ZIF-8颗粒采用化学共沉淀法制备[18]，将2.94 g的硝酸锌六水合物溶解到200 mL甲醇溶液中，随后加入6.5 g的2-甲基咪唑，磁力搅拌2 h。当溶液由透明逐渐变成乳白色时，置于11 000 r/min转速下离心，将沉淀物用甲醇浸泡4 h，用去离子水重复洗涤3次，每次30 min。最后于70 ℃干燥6 h，得到ZIF-8颗粒，研磨后备用。

1.2.2 ZIF-8/Ag/TiO2异质结制备

首先，将0.2 g的ZIF-8颗粒添加到80 mL浓度为0.2 mmol/L的硝酸银溶液中，黑暗环境中冰浴超声波处理(28 kHz、100 W)60 s，然后真空抽滤，用无氧去离子水洗涤2～3次，每次10 min，于80 ℃真空干燥可得ZIF-8/Ag颗粒。然后配制80 mL浓度为3 mmol/L的钛酸四丁酯无水乙醇溶液，加入ZIF-8/Ag颗粒，超声波处理5 min再磁力搅拌4 h，产物于11 000 r/min转速离心后真空冷冻干燥得到ZIF-8/Ag/TiO2颗粒。最后，将0.05 g的ZIF-8/Ag/TiO2颗粒在真空条件下于400 ℃煅烧3 h去除有机物，升温速率为5 ℃/min，自然降温得到ZIF-8/Ag/TiO2异质结。另外，在ZIF-8不吸附硝酸银仅包裹TiO2时制备得到ZIF-8/TiO2颗粒。

1.2.3 PP/ZIF-8/Ag/TiO2复合材料制备

按照浴比为1∶80，将收集的废弃一次性口罩浸泡在质量浓度为5 g/L的氢氧化钠溶液中，在100 ℃条件下处理45 min，用无水乙醇和去离子水各漂洗10 min，于80 ℃烘干备用。

将0.242 g的Tris溶解在150 mL去离子水中，用37%的HCl将溶液pH值调至8.5，随后定容到200 mL容量瓶中，置于4 ℃冰箱中保存。在50 mL的Tris溶液中添加0.1 g的盐酸多巴胺，得到盐酸多巴胺-Tris混合溶液。

将5 cm×5 cm口罩过滤层浸泡在上述多巴胺混合溶液中机械搅拌10 min，取出沥干备用。将0.2 g的ZIF-8/Ag/TiO2异质结加入到50 mL去离子水中，超声波处理30 min分散均匀。将浸泡多巴胺的口罩添加到ZIF-8/Ag/TiO2混合溶液中，机械搅拌12 h后捞出于80 ℃烘干。最后用无水乙醇和去离子水各清洗3次，每次10 min，于60 ℃干燥得到负载ZIF-8/Ag/TiO2异质结口罩复合材料(PP/ZIF-8/Ag/TiO2)，口罩质量增加率为2.8%。

1.3 结构表征和性能测试

用Quanta450FEG+X-MAX50型扫描电子显微镜(美国FEI公司)观察样品表面形貌，电压为20 kV。

用MiniFlex600型X射线衍射仪(日本理学公司)分析样品的结晶结构，扫描范围为5°～60°，扫描速率为8(°)/min，加速电压为40 kV，电流为40 mA，根据Scherrer公式[19]计算颗粒粒径：

D=kλ/β×cosθ

式中：D为颗粒粒径,nm；k为常数，取值为0.89；λ为X射线波长，取值为0.154 056 nm；β为半高宽，rad；θ为Bragg角，(°)。

用JEM-2100F型透射电子显微镜(日本电子株式会社)观察样品微观结构，并用FEI TecnaiG2F20型发射透射电子显微镜对样品进行元素面扫描分析。

用GeminiVII2390型比表面积分析仪(美国麦克公司)测定样品比表面积和孔径大小，温度为77 K。

用AXISULTRA型X射线光电子能谱仪(日本岛津公司)分析样品表面化学元素，采用Al靶Kα射线，光子能量为1 486.68 eV，功率为100 W，真空度优于1.33×10-6Pa。

用Lambda950型紫外-可见分光光度计(美国珀金埃尔默股份有限公司)分析样品光学性能，扫描范围为250～800 nm，积分球直径为150 mm，扫描速率为240 nm/min。根据Tauc公式[20]计算ZIF-8和ZIF-8/Ag/TiO2异质结的光学带隙：

αhv=(hv-Eg)n/2

式中：α为吸收系数；h为普朗克常数，6.626×10-34J·s；v为光子频率，Hz；Eg为材料的带隙，eV；n为电子跃迁性质常数(异质结主要成分为ZnO属于间接半导体，n=2)[20]。

用EscaLab 250Xi型紫外线光电子能谱仪(美国赛默飞世尔科技公司)分析样品电子能带，辐射源为He I光源(激发能量为21.2 eV)。根据下式可计算材料的功函数：

φm=hv-Ecut-off

式中：φm为材料的功函数，eV；hv是激发光源He I能量，为21.2 eV;Ecut-off为材料的截止能量，可由紫外光电子谱(UPS)高结合能区直线部分外推至零得到[21-22]，eV。材料的价带可由UPS低结合能区外推至零得到。

用STA 449F3型热重分析仪(美国耐驰公司)测定样品在25～800 ℃范围的热失重曲线，氮气保护，升温速率为10 ℃/min。

1.4 染料吸附和光催化降解性能测定

用CEL-PCRD300-12型光化学反应仪(北京中教金源科技有限公司)测定口罩基复合材料和颗粒样品的光催化降解亚甲基蓝、刚果红染料性能。将PP/ZIF-8/Ag/TiO2(或10 mg颗粒样品)添加到30 mL质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝(或30 mg/L刚果红)溶液中，黑暗吸附平衡后(口罩120 min，颗粒60 min)用光功率密度为132 mW/cm2的可见光进行照射，每隔一定时间取5 mL溶液于11 000 r/min离心10 min，取上清液测定吸光度。为了探究其降解性能，根据光催化反应满足一级反应动力学方程[23]计算染料降解表观速率常数以评价光催化材料的降解性能，并根据公式计算降解率。

ln(Ct/C0)=kt

D=(1-Ct/C0)×100%

式中：C0和Ct分别为辐照前、后染料溶液的质量浓度，mg/L；k为染料降解表观速率常数，min-1；t为辐照时间，min；D为降解率，%。

2 结果与讨论

2.1 表面形貌观察

图1示出ZIF-8、ZIF-8/Ag/TiO2异质结和PP/ZIF-8/Ag/TiO2的扫描电镜照片。显然，合成的ZIF-8颗粒呈规则十二面体结构，表面光洁，颗粒尺寸在50～200 nm范围内，与文献[20,24]一致。ZIF-8/Ag/TiO2异质结基本呈球形，颗粒尺寸较ZIF-8略有减小，应是煅烧使得有机物失去所致，但结构并未塌陷，表面有小孔，略有团聚现象发生。PP/ZIF-8/Ag/TiO2纤维表面包覆有颗粒物，整体覆盖比较均匀，部分颗粒产生团聚。高倍电镜照片显示，这些颗粒物由纳米和亚微米级别的颗粒组成。

图1 ZIF-8、ZIF-8/Ag/TiO2和PP/ZIF-8/Ag/TiO2的扫描电镜照片

2.2 结晶结构分析

图2为ZIF-8、ZIF-8/Ag/TiO2异质结和PP/ZIF-8/Ag/TiO2的XRD谱图。ZIF-8颗粒在衍射角2θ为7.3°、10.4°、12.8°、14.8°、16.5°、18.0°、22.2°、24.5°、25.7°、26.7°和29.7°处出现衍射峰，与标准ZIF-8的(011)(002)(112)(022)(013)(222)(114)(233)(224)(134)和(044)晶面相一致[25]。根据Scherrer公式可计算得ZIF-8晶粒尺寸约为8 nm。ZIF-8/Ag/TiO2异质结在7.3°、10.3°和12.7°处表现为ZIF-8的特征衍射峰，说明经过400 ℃真空煅烧ZIF-8结构仍然保留了下来[26]；但同时在31.7°、34.3°、36.2°、47.5°和56.7°处出现了纤锌矿相ZnO的特征峰(JCPDS NO.36-1451)[27]，分别对应(100)(002)(101)(102)和(110)晶面，说明一部分ZIF-8转变成ZnO。由于TiO2和Ag的含量相对较少，谱图中未发现它们的特征峰。PP/ZIF-8/Ag/TiO2在12.5°和41.5°出现宽泛的衍射峰，应为PP的特征峰，由于纤维没有很好牵伸，因此特征峰不明显。受口罩PP材质衍射峰(α-型晶体(110)、(040)和(130)晶面)的影响[28]，13.7°、16.8°和18.6°处的ZIF-8特征峰发生一定程度偏移。较口罩基材，ZIF-8/Ag/TiO2异质结含量相对较少，故其衍射峰没有出现。

图2 ZIF-8、ZIF-8/Ag/TiO2和口罩复合材料的X射线衍射谱图

2.3 微观结构分析

图3示出ZIF-8/Ag/TiO2异质结的透射电镜照片。可以看出，煅烧后的ZIF-8/Ag/TiO2异质结为类方形中空结构，边缘轮廓清晰，壁厚约为5 nm，平均颗粒大小在80 nm左右。ZIF-8/Ag/TiO2异质结之所以具有开孔的中空结构，主要是因为高温煅烧使得有机物挥发所致，而中空结构会极大地提升了异质结吸附有机物和吸收光的能力[29]。高倍透射电镜照片探测出了ZnO和TiO2，其中晶面间距为0.28 nm对应着纤锌矿ZnO的(002)晶面[30]，而晶面间距为0.32 nm对应着锐钛矿TiO2的(101)晶面[31]，二者构成异质结。此外，元素面扫描分布谱图证实，ZIF-8/Ag/TiO2异质结不仅含有C、N、O、Zn、Ti元素，而且含有极其少量的Ag元素，元素分布均匀，说明ZIF-8颗粒很好地被TiO2包裹。

图3 ZIF-8/Ag/TiO2异质结透射电镜照片和元素面扫描谱图

2.4 比表面积分析

图4示出ZIF-8和ZIF-8/Ag/TiO2异质结的吸附-解吸等温线和孔径分布曲线。ZIF-8和ZIF-8/Ag/TiO2异质结颗粒的吸附等温线均属于国际理论化学与应用化学联合会(IUPAC)分类的Ⅳ型等温线，为H4型滞后环，具有大孔结构(>50 nm)。ZIF-8颗粒比表面积为1 496.25 m2/g，表明ZIF-8颗粒吸附能力较强，意味着表面活性和光催化活性较高[32]。ZIF-8/TiO2异质结颗粒比表面积为26.48 m2/g，表面积减少主要是因为测试所用颗粒团聚所致[33]。由孔径分布曲线可知，ZIF-8颗粒在83.2 nm、ZIF-8/Ag/TiO2异质结在93.3 nm处出现峰值，说明二者存在大孔，将会有利于污染物的吸附和光催化降解[34]。

图4 ZIF-8和ZIF-8/Ag/TiO2异质结的氮气吸附-解吸等温线和孔径分布曲线

2.5 化学键合状态分析

图5 ZIF-8、ZIF-8/Ag/TiO2异质结和PP/ZIF-8/Ag/TiO2X射线光电子能谱总谱和窄谱图及其原子百分比结果

2.6 电子能带结构分析

图6(a)为ZIF-8、ZIF-8/Ag/TiO2异质结和PP/ZIF-8/Ag/TiO2紫外可见光漫反射光谱图。显然，ZIF-8对紫外线和可见光吸附能力不强[24]。较ZIF-8颗粒，ZIF-8/Ag/TiO2异质结吸收紫外线和可见光的能力显著增强，主要是因为C、N元素掺杂TiO2形成的壳与银掺杂的ZnO形成的核所构成的核-壳材料对紫外线和可见光有较强的吸收所致。口罩负载ZIF-8/Ag/TiO2异质结后对紫外线和可见光吸收能力没有明显减弱，一是受异质结的影响，二是受多巴胺的影响。

根据Tauc公式计算得到ZIF-8和ZIF-8/Ag/TiO2异质结的光学带隙，结果如图6(b)所示。可以看出，ZIF-8和ZIF-8/Ag/TiO2异质结的光学带隙分别为3.24和1.44 eV，与文献[37]中ZIF-8的带隙接近。ZIF-8/Ag/TiO2异质结的带隙较ZIF-8显著减小，将有助于光生电子-空穴对的产生[14]。

图6(c)和(d)为ZIF-8和ZIF-8/Ag/TiO2异质结的紫外线光电子(UPS)能谱图。通过计算得到ZIF-8和ZIF-8/Ag/TiO2异质结的功函数分别为6.78和5.54 eV，等于真空条件下的费米能级但符号相反，故真空条件下它们的费米能级分别为-6.78和-5.54 eV。ZIF-8和ZIF-8/Ag/TiO2异质结的价带分别为2.96和1.67 eV，真空条件下价带要比费米能级更小，因此相对于真空能力，它们的价带分别为-9.74和-7.21 eV。结合Tauc公式得到的带隙，真空下ZIF-8的导带为-6.50 eV，ZIF-8/Ag/TiO2异质结的导带为-5.77eV。因为标准氢电极等于-4.5-真空条件下电极，所以相对于标准氢电极(NHE)，ZIF-8的价带和导带分别为5.24和2.0 eV，而ZIF-8/Ag/TiO2异质结的价带和导带分别为2.71和1.27 eV。

图6 ZIF-8、ZIF-8/Ag/TiO2异质结和PP/ZIF-8/Ag/TiO2漫反射光谱图与(αhv)2与hv关系图以及ZIF-8和ZIF-8/Ag/TiO2异质结的紫外光电子谱图

2.7 热性能分析

图7示出ZIF-8/Ag/TiO2异质结的热失重(TG)和微商热重(DTG)曲线。从TG曲线可以看出，ZIF-8/Ag/TiO2异质结当温度升高到100 ℃时质量略有减少，是由于颗粒中的吸附水蒸发所致[38]。因在ZIF-8/Ag表面包裹有TiO2壳层，而TiO2热稳定性很好，使得ZIF-8/Ag/TiO2异质结的热起始分解温度出现在464.85 ℃，终止分解温度为691.73 ℃，期间质量损失率为27.06%。温度增加至800 ℃其质量几乎没有损失，质量保留率约为70%。在DTG曲线出现2个吸热峰，最大吸热峰在585 ℃左右，表明异质结中的有机成分发生热分解得以去除。此后温度进一步升高对形成的金属氮化物影响微弱。热重分析结果说明，ZIF-8/Ag/TiO2异质结热稳定性良好。

图7 ZIF-8/Ag/TiO2异质结热失重和微商热重曲线

2.8 吸附和光催化降解染料分析

图8示出PP口罩和PP/ZIF-8/Ag/TiO2吸附和可见光辐照光催化降解亚甲基蓝染料结果。经过120 min吸附-脱附平衡，PP/ZIF-8/Ag/TiO2的吸附率为65.7%，而PP口罩的吸附率为5.1%，是普通口罩的12.9倍。可见光辐照150 min之后，PP/ZIF-8/Ag/TiO2对亚甲基蓝染料的降解率高达90%以上，而且满足光降解动力学一阶模型，计算得到的表观速率常数为8.76×10-3min-1(R2=0.96)，是PP口罩表观速率常数(1.81×10-3min-1，R2=0.99)的4.8倍，是亚甲基蓝原液(表观速率常数8.31×10-4min-1，R2=0.99)的10.5倍。将使用过的PP/ZIF-8/Ag/TiO2烘干称量，发现其质量较使用前没有变化，表明ZIF-8/Ag/TiO2异质结与口罩纤维结合牢固。综上分析表明，负载ZIF-8/Ag/TiO2异质结的口罩过滤层吸附和光催化降解染料性能显著提升，有望用于染色废水处理。

图8 PP口罩和PP/ZIF-8/Ag/TiO2吸附和可见光辐照光催化降解亚甲基蓝染料降解曲线和动力学拟合曲线

图9示出ZIF-8、P25、ZIF-8/TiO2和ZIF-8/Ag/TiO2异质结重复性吸附亚甲基蓝和刚果红染料结果。可以看出，ZIF-8/Ag/TiO2异质结对亚甲基蓝染料有很强吸附能力，但随着吸附次数的增加，吸附率逐渐减小，经过11次重复吸附之后吸附率由87.6%降至9.3%，平均吸附率维持在38.7%。ZIF-8/TiO2重复吸附亚甲基蓝染料能力弱于ZIF-8/Ag/TiO2，可以重复吸附8次，而ZIF-8和P25只能重复吸附3次。ZIF-8/Ag/TiO2异质结重复吸附刚果红染料4次之后，吸附率由82.8%降至15.4%，平均吸附率为42.6%，高于ZIF-8/TiO2、P25和ZIF-8的平均吸附率41.1%、23.9%和39.2%,因此，ZIF-8/Ag/TiO2异质结对阴、阳离子染料均具有较强的吸附能力。

图9 ZIF-8、P25、ZIF-8/TiO2和ZIF-8/Ag/TiO2异质结重复性吸附亚甲基蓝和刚果红染料结果

图10示出ZIF-8、P25、ZIF-8/TiO2和ZIF-8/Ag/TiO2异质结重复可见光辐照光催化降解亚甲基蓝和刚果红染料结果。可以看出，可见光辐照60 min之后，10 mg的ZIF-8/Ag/TiO2异质结光催化降解亚甲基蓝染料溶液(30 mL，10 mg/L)的平均降解率为41.8%，高于相同质量的ZIF-8/TiO2、ZIF-8和P25平均降解率34.1%、31.3%和18.7%。然而，10 mg的ZIF-8颗粒对刚果红染料溶液(30 mL，30 mg/L)光催化降解表现很好，平均降解率达到78.3%，而ZIF-8/TiO2、ZIF-8/Ag/TiO2异质结和P25平均降解率分别为28.1%、31.4%和74.0%。因此，ZIF-8/Ag/TiO2异质结光催化降解阳离子染料性能明显好于阴离子染料。

图10 ZIF-8、P25、ZIF-8/TiO2和ZIF-8/Ag/TiO2异质结重复光催化降解亚甲基蓝和刚果红染料结果

2.9 光催化机制分析

图11示出ZIF-8/Ag/TiO2异质结光催化分解染料反应原理图。由上述结构表征可知，ZIF-8/Ag/TiO2异质结为薄壁中空结构，入射光线在异质结内部发生多次反射和折射，因此极大地增强了光的吸收能力。外层壳由C、N掺杂的锐钛矿TiO2构成(XPS分析证实)，可见光作用下能够产生光生电子-空穴对[39]。内层核由ZIF-8与ZnO构成(XRD分析证实)，受到可见光激发也会产生光生电子-空穴对，同时还掺杂有金属Ag或离子Ag+，在表面等离激元效应作用下会产生自由电子[40]。此外，核层ZIF-8/ZnO产生的光生电子会向壳层TiO2迁移(此时内表面形成正电荷中心)，异质结表面带负电，有利于阳离子染料的吸附；而光生空穴会向核层迁移(外表面形成负电荷中心)，在内外层界面处有可能形成p-n结，使得光生电子-空穴对更好地进行分离[41]。ZIF-8/Ag/TiO2异质结表面的光生电子与溶解氧作用会产生超氧自由基(·O2-)，·O2-与水作用产生羟基自由基(·OH)，同时·O2-在空穴(h+)作用下会产生单线态氧(1O2)；h+与水作用也会产生·OH。染料大分子在1O2和·OH活性自由基作用下会分解成小分子物质，最终分解成CO2和H2O。

图11 ZIF-8/Ag/TiO2异质结光催化分解染料反应原理图

3 结 论

本文采用化学共沉淀与煅烧技术相结合的方法制备ZIF-8/Ag/TiO2异质结，并负载到废弃的PP口罩上用于吸附、光催化降解染色废水中的残留染料，得到如下结论。

1)负载ZIF-8/Ag/TiO2异质结的口罩过滤层，经过132 mW/cm2可见光辐照150 min后，亚甲基蓝染料降解率达90%以上。

2)ZIF-8/Ag/TiO2异质结能够高效吸附、光催化降解有机染料，而且吸附、光催化降解阳离子染料能力明显强于阴离子染料。

3)ZIF-8/Ag/TiO2异质结(10 mg)能够11次重复吸附亚甲基蓝染料溶液(30 mL，10 mg/L)，吸附率由87.6%降至9.3%，平均吸附率为38.7%；可以4次重复吸附刚果红染料溶液(30 mL、20 mg/L)，吸附率由82.8%降至15.4%，平均吸附率为42.6%。经光功率密度为132 mW/cm2可见光辐照60 min，ZIF-8/Ag/TiO2异质结(10 mg)光催化降解亚甲基蓝染料溶液(30 mL，10 mg/L)的降解率为41.8%，可以重复使用5次。

4)将ZIF-8/Ag/TiO2异质结颗粒负载到废弃口罩不仅利用了口罩废弃物，而且解决了染色废水处理难题。