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摄入生物体的新兴污染物大部分不能被完全降解,直接以原型或活性代谢物形式排出体外,经污水处理厂出水流入自然水体中,对生态系统及人类健康造成潜在危害。本论文选用水体中检出频率较高的新兴污染物为研究对象(药物.:苯甲酸、布洛芬和酮洛芬;缓蚀剂:苯并咪唑和苯并三氮唑),以MOFs在实际应用中存在的问题与改进为主线,制备新型复合水凝胶小球MIL-101(Cr)/海藻酸钠(MIL-101(Cr)/SA)和 MIL-101(Cr)/壳聚糖(MIL-101(Cr)/CS),考察药物在四种水凝胶上的不同吸附行为及吸附机制,重点研究天然高分子骨架结构、Zeta电位、MIL-101(Cr)结构和药物的物化性质等对药物吸附过程的影响;进一步改进工艺,实现ZIF-67在D201树脂表面和内部的原位生长,同3种商用树脂比较的基础上,考察对苯并三氮唑的吸附行为,并着重探究了 ZIF-67@D201树脂对于苯并咪唑和苯并三氮唑的选择性吸附机理。结果表明:(1)苯甲酸、布洛芬和酮洛芬在海藻酸钠(SA)、壳聚糖(CS)、MIL-101(Cr)/SA和MIL-101(Cr)/CS水凝胶小球上吸附能力与是否含有MIL-101(Cr)有直接关,相较于SA和CS,MIL-101(Cr)/SA和MIL-101(Cr)/CS对于3种药物的吸附能力大大提升,吸附力遵循MIL-101(Cr)/CS>MIL-101(Cr)/SA>CS>SA的顺序。溶液pH可改变三种药物的存在形态,进而对其吸附量有着重大影响,当药物以部分阴离子形态为主时,其在CS、MIL-101(Cr)/SA和MIL-101(Cr)/CS上的吸附量达到最大,说明静电作用是重要吸附机理之一,同时对比中性分子时的吸附量,π-π相互作用对吸附量也有贡献。通过XPS机理表征上更加表明,不仅MIL-101(Cr)/CS上壳聚糖的伯胺基和药物上去质子化的羧基存在静电作用,而且MIL-101(Cr)上的Cr原子同样可以和竣基发生静电吸引;π电子云密度能计算则显示三种药物的π电子云密度能遵循酮洛芬>布洛芬≈苯甲酸,当吸附量换算成mmol/g时,发现了 MIL-101(Cr)上的有机配体和三种药物之间的π-π相互作用。(2)从吸附动力学上,苯并三氮唑在四种树脂上的吸附量依次遵循ZIF-67@D201>NDA-88>NDA-150>D201的顺序。pH和热力学对吸附的影响上,pH不仅控制苯并三氮唑的解离形式,而且对于四种吸附剂的表面电荷也有明显的影响。当苯并三氮唑以中性分子的形式存在时,D201树脂对于苯并三氮唑的吸附能力最差几乎没有去除能力,而NDA-88和ZIF-67@D201有一定的去除能力,而当苯并三氮唑处在自然水体的pH即6-9之间时,ZIF-67@D201对其有优异的去除能力;pH影响和吸附热力学实验表明,ZIF-67@D201对于苯并咪唑几乎没有吸附能力。模拟苯并咪唑和苯并三氮唑的水样实验,并提高苯并三氮唑浓度和提高ZIF-67@D201树脂的投加量显示,新型树脂ZIF-67@D201可以有效分离水体中共存的苯并咪唑和苯并三氮唑。高斯理论计算表明,其选择性吸附机理即与苯并三氮唑和苯并咪唑的化学性质差异有关,苯并三氮唑可以解离成阴离子形式,ZIF-67@D201树脂可以通过静电作用去除苯并三氮唑;同时与ZIF-67@D201树脂的结构也有直接关系,ZIF-67@D201树脂中的ZIF-67是由2-甲基咪唑和Co形成的,苯并咪唑与Co的结合能力小于2-甲基咪唑,但是中性分子形式和阴离子形式的的苯并三氮唑与Co的结合能力都要强于2-甲基咪唑,所以ZIF-67对于苯并咪唑和苯并三氮唑具有一定的选择。