近年来，抗生素污染已成为影响全球水质安全的严重环境问题之一。抗生素通过医疗废水、水产养殖和工业排放等途径进入水循环。据统计，到2030年，全球水产养殖用抗生素的消耗量预计将超过1330万吨[1]。氟喹诺酮类抗生素（FQs）在自然环境中的半衰期约为580天，因其高化学稳定性和低生物降解性[2]。这些残留物可通过食物链在生物体内积累，最终威胁人类健康。更严重的是，这促进了人类病原体对抗生素的耐药性的发展[3]。
因此，必须采取措施从废水中去除FQs。在各种去除FQs的技术中，吸附法因其操作简单和成本低而受到广泛关注。尽管传统吸附剂（如活性炭）具有某些优势，但通常存在吸附容量有限、选择性低以及回收和再利用困难等缺点[4]。因此，开发高效且环保的FQs吸附材料对于水污染控制至关重要。
共价有机框架（COFs）是一类由有机构建单元通过共价键连接形成的结晶多孔材料。这些材料由于其固有的孔隙性、高稳定性和可再生性，在吸附方面展现出巨大潜力。特别是，COFs的合成具有高度可控性，通过调节有机单元的结构和配位模式可以调整其孔结构和化学性质。这种结构可调性使COFs能够满足特定的吸附需求，包括选择性捕获目标分子。因此，COFs在去除FQs方面受到了广泛关注[5]。通过引入功能基团可以改善COFs对特定污染物的吸附能力。然而，当单独使用COF作为吸附剂时，有时会出现活性位点不足、孔径小和吸附容量低等问题，从而影响吸附性能。因此，将COFs与其他功能化合物结合合成复合材料成为获得具有丰富活性位点和高吸附能力的吸附剂的有希望策略。
金属有机框架（MOFs）由金属、团簇和有机配体组成，目前被用于满足COFs的结合需求[6][7]。MOFs在构建可调结构、修饰表面和界面以及优化电子性质方面具有巨大潜力[8]。它们具有高孔隙性、大比表面积、可调孔径、高开放位点密度[9]、拓扑多样性和可调性[10]等优点，在许多实际应用中表现出色[11][12]。目前，通过将MOF层叠在COF上或COF层叠在MOF上来构建多层结构是制备复合吸附剂的主要方法。
新合成的复合材料在水处理中处理复杂有机污染物方面具有双重优势[13]。Dang等人[14]制备了蛋黄壳结构COF@MOF（YS-COF@MOF）纳米复合材料。采用无模板溶剂热法轻松合成了不同MOF核心和COF壳层的YS-COF@MOF复合材料，结合了COF和MOF的内在结构可调性和功能性。通过选择适当的金属离子和有机结构单元，可以调节和优化YS-COF@MOF的性能。Fu等人[15]使用UiO-66作为前驱体合成了新型MOF@COF（UiO-66@COF-V）作为高效双层吸附剂，在食品污染物吸附方面具有巨大潜力。Zhang等人[16]通过共价偶联方法成功制备了UiO-66-NH?@COF核壳复合材料，可用于构建具有优异灵敏度、选择性和稳定性的电化学传感器。Zhou等人[17]首先通过初始湿渗透制备了负载Pd的UiO-66-NH?，然后将其与1,3,5-三(4-氨基苯)三嗪共价连接。接着，在Pd/UiO-66-NH?表面沉积了非晶态非多孔共价有机聚合物。最后，将制备好的Pd/UiO-66-NH?@聚合物与2,5-二羟基-1,4-苯二甲酸共价偶联，形成了三维Pd/UiO-66-NH?结构。在这些过程中，MOF@COF复合材料结合了单一组分的独特性质，表现出更好的性能和新的物理化学特性。
尽管已投入大量研究努力开发MOF@COF复合材料，并成功证明了其在去除水污染物方面的巨大潜力，但在将其应用于废水吸附FQs方面仍存在一些关键挑战。一方面，MOF@COF复合材料对FQs的特定吸附机制尚未完全阐明，阻碍了这些材料的合理设计和性能优化。另一方面，所开发复合材料的FQs吸附容量仍需进一步提高，以满足实际废水处理的需求。此外，这类材料的合成通常依赖于水热/溶剂热方法，这些方法通常需要在高压釜中进行高温高压反应。这些过程不仅能耗高，还存在潜在的安全风险，限制了其大规模生产和实际应用。
本研究旨在克服传统吸附剂的局限性，特别是其对FQs的吸附容量和选择性不足的问题。采用超声合成路线制备了一种新型ZIF-8@TpPa-SO?H复合材料，作为传统水热方法的替代方案。该复合材料使用大尺寸、高比表面积的ZIF-8颗粒，并通过高温回流法制备，实现了TpPa-SO?H的均匀分布和减少团聚。FQs吸附能力的显著提高归因于孔隙限制和复合结构中暴露结合位点密度的协同效应。此外，TpPa-SO?H表面的磺酸基团使其能够与FQs分子上的电子给体部分发生选择性相互作用，显著提高了材料的吸附选择性。
通过详细的实验表征和理论计算相结合的方法，阐明了FQs在ZIF-8@TpPa-SO?H上的吸附行为和潜在机制。这种综合方法不仅揭示了多维吸附机制，还量化了主要相互作用的影响，为MOF@COF复合材料在FQs去除中的应用提供了基本见解。
