環境汙染問題日益嚴峻，無機材料備受青睞

　　隨著人類現代化程序的加快和社會經濟的飛速發展，傳統能源消耗不斷加快，氣候變化問題日益凸顯。現代工業特別是化學工業的發展在給人們帶來便利的同時，也給與人類生活息息相關的生態環境帶來了前所未有的改變，導致環境問題成為當今世介面臨的巨大挑戰。
　　
　　為了更好地應對挑戰，保護我們賴以生存的家園，廣大科研工作者不斷尋求和探索綠色環保並能高效利用的新材料與新技術，著力解決日益嚴峻的環境汙染問題。在這種形勢下，新型環境材料與技術受到了廣泛重視並得到迅猛發展。
　　
　　環境材料，顧名思義，是針對環境問題而設計發展的材料。環境問題的核心是環境汙染，當前人們密切關注的環境汙染物包括氣體汙染物、永續性有機汙染物和重金屬汙染物等。近年來隨著核工業的崛起和發展，放射性汙染物也日益受到重視。
　　
　　透過不同手段對環境中的這些汙染物進行分離去除是環境汙染治理的主要方法。在過去幾十年間，研究人員不斷開發出去除特定汙染物的新材料。這些材料種類繁多，結構多樣，效能各異。研究較多的包括傳統的分子篩，礦物材料，以石墨烯、碳奈米管為代表的碳材料，樹脂等高分子材料，以及近年來頗受學者重視的金屬有機框架材料(MOFs)和共價有機框架材料(COFs)等。
　　
　　在這些材料當中，無機材料以其穩定性好、廉價易得和對環境友好等特點，在環境汙染物的去除分離領域具有廣闊的應用前景，尤其是無機奈米多孔材料近年來備受青睞。奈米尺寸使得材料不僅具有量子尺寸效應，而且比其它普通材料具有更大的比表面和較多的表面原子，表現出吸附能力強、在水中分散性好等不同於一般材料的獨特性質。多孔性在大幅度提高材料的比表面積、增加材料與汙染物接觸面的同時，還可加快汙染物在材料內部的擴散和傳輸，使得這類材料在吸附應用中更具潛力和優勢。金屬奈米材料、金屬氧化物奈米材料、礦物材料等都是無機奈米材料家族的典型代表。
　　
　　從已有文獻來看，提高汙染物去除的效率和選擇性一直是無機環境材料領域的研究熱點和努力方向。與有機材料相比，無機材料雖然具有更高的穩定性，但是通常對汙染物去除效率偏低和選擇性不佳，這主要是因為無機材料表面缺少活性功能基團。為了克服這一缺點，常規做法是對無機材料進行功能化修飾。將對目標汙染物具有強結合能力的功能基團透過物理或化學手段修飾在材料表面，以提高其對汙染物的去除能力。在提高選擇性方面，除了在材料表面修飾特異性識別基團外，調節材料的孔道結構，利用尺寸效應物理篩分汙染物也是常用和有效方法。或者透過分子印跡、複合等手段將尺寸效應、鍵合作用以及靜電作用等有機結合起來以提高對目標汙染物的選擇性。此外，除了改善分離效率和選擇性，發展在高酸、高鹼、高溫等苛刻條件下應用的無機環境材料近年來也逐漸成為研究熱點。
　　
　　總而言之，經過幾十年的發展，無機環境材料研究已經取得了顯著進展，但為了更好地解決日益嚴峻的環境問題，仍然需要廣大材料研究者們攻堅克難，不懈努力。
　　
　　資料來源：《石偉群,王祥科.無機環境材料及其對環境汙染物的去除[J].無機材料學報,2020,35(03):257-259》，由【粉體技術網】編輯整理，轉載請註明出處！