CN108854975B - 一种棒状zif-8材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种棒状ZIF‑8材料及其制备方法和应用，它涉及一种ZIF‑8材料及其制备方法和应用。本发明的目的是要解决现有方法制备的ZIF‑8材料对重金属的吸附量低的问题。一种棒状ZIF‑8材料由2‑甲基咪唑、六水合硝酸锌和质量分数为35％～45％的甲醇溶液制备而成，其中2‑甲基咪唑为有机配体，六水合硝酸锌为无机框架，质量分数为35％～45％的甲醇溶液为溶剂。方法：一、制备硝酸锌溶液；二、向硝酸锌溶液中加入2‑甲基咪唑和质量分数为35％～45％的甲醇溶液，再搅拌反应，再离心、清洗和干燥，得到棒状ZIF‑8材料。本发明适用于制备棒状ZIF‑8材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种ZIF-8材料及其制备方法和应用。
背景技术
重金属离子与有机污染物不同，其不能生物降解，而且容易在生物体中积累。大多数离子被认为是有毒的或致癌的，因此对人类的生命和健康构成了威胁。目前，由于金属电镀设施、采矿作业、肥料工业、电池、造纸工业和农药等行业的快速发展，大量重金属离子在废水中广泛存在，这不仅危害到环境生态系统，也危害人类的健康。重金属的处理由于其在环境中持久性而引起特别关注，这也对曾经被入侵的地下水系统造成了永久性的损害。近年来以金属有机骨架(Metal organic frameworks，MOFs)为重金属吸附剂的研究正在开展。
沸石咪唑酯骨架结构(ZeoliticImidazolate Frameworks，ZIFs)材料是一类近年来研究较多的金属有机骨架材料，通过四配位的过渡金属(如Co、Zn)与咪唑类配体(如2-甲基咪唑、苯并咪唑)相连形成具有类沸石结构的四面体配位聚合物。其具有高比表面积、多孔性、骨架结构可调等突出优点，在气体存储和分离、多相催化、分子识别和传感等方面存在极大的应用潜力。ZIF-8是ZIFs材料中最具有代表性的一种，具有较高的比表面积，较好的化学稳定性和热稳定性。ZIF-8载体合成方法简便高效，反应条件温和，但只表现出有限的吸附效果。
近年来以ZIF-8为吸附剂的研究正在开展。例如，Yujie Zhang等人以高效率为目标合成ZIF-8达到水溶液中去除铜离子的目的，最大吸附量为800mg/g。
发明内容
本发明的目的是要解决现有方法制备的ZIF-8材料对重金属的吸附量低的问题，而提供一种棒状ZIF-8材料及其制备方法和应用。
一种棒状ZIF-8材料由2-甲基咪唑、六水合硝酸锌和质量分数为35％～45％的甲醇溶液制备而成，其中2-甲基咪唑为有机配体，六水合硝酸锌为无机框架，质量分数为35％～45％的甲醇溶液为溶剂。
进一步的一种棒状ZIF-8材料由2-甲基咪唑、六水合硝酸锌和质量分数为35％～40％的甲醇溶液制备而成，其中2-甲基咪唑为有机配体，六水合硝酸锌为无机框架，质量分数为35％～40％的甲醇溶液为溶剂。
进一步的一种棒状ZIF-8材料由2-甲基咪唑、六水合硝酸锌和质量分数为40％～45％的甲醇溶液制备而成，其中2-甲基咪唑为有机配体，六水合硝酸锌为无机框架，质量分数为40％～45％的甲醇溶液为溶剂。
一种棒状ZIF-8材料的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、将六水合硝酸锌溶解到质量分数为35％～45％的甲醇溶液中，得到硝酸锌溶液；
步骤一中所述的六水合硝酸锌的质量与质量分数为35％～45％的甲醇溶液的体积比为0.4g:(9mL～10mL)；
二、向硝酸锌溶液中加入2-甲基咪唑和质量分数为35％～45％的甲醇溶液，再在搅拌速度为300r/min～500r/min下搅拌反应20min～40min，再在离心速度为8000r/min～10000r/min下离心5min～10min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次～5次，再将清洗后的沉淀物质在温度为50℃～70℃下真空干燥12h～24h，得到棒状ZIF-8材料；
步骤二中所述的2-甲基咪唑的质量与硝酸锌溶液的体积比为0.5g:(9mL～11mL)；
步骤二中所述的质量分数为35％～45％的甲醇溶液与硝酸锌溶液的体积比为(15～17):(9～11)。
进一步的步骤一中所述的六水合硝酸锌的质量与质量分数为35％～45％的甲醇溶液的体积比为0.4g:(9.2mL～9.6mL)。
进一步的步骤二中所述的2-甲基咪唑的质量与硝酸锌溶液的体积比为0.5g:(9.5mL～10mL)。
进一步的步骤二中所述的质量分数为35％～45％的甲醇溶液与硝酸锌溶液的体积比为(15～16):(9.5～10)。
进一步的步骤二中向硝酸锌溶液中加入2-甲基咪唑和质量分数为35％～40％的甲醇溶液，再在搅拌速度为400r/min下搅拌反应20min～30min，再在离心速度为8000r/min～9000r/min下离心5min～8min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次～4次，再将清洗后的沉淀物质在温度为50℃～60℃下真空干燥12h～24h，得到棒状ZIF-8材料。
一种棒状ZIF-8材料用于吸附重金属离子，对重金属离子的吸附量为1164mg/g～1181mg/g。
进一步的所述的重金属离子为Cu2+或Pb2+。
本发明的优点：
一、本发明制备的ZIF-8材料为棒状，表现出更多的功能因子，可显著增强对重金属的吸附能力，对Cu2+的吸附量为1164mg/g～1181mg/g；
二、本发明制备的棒状ZIF-8材料的粒径为140nm～146.5nm；
三、本发明合成方法简单，效果明显，以2-甲基咪唑为有机配体，六水合硝酸锌为无机框架，质量分数为35％～45％的甲醇溶液为溶剂可制备出棒状的ZIF-8材料；改变甲醇溶剂中甲醇的比例，可以导致ZIF-8材料的结构和形貌发生改变，ZIF-8材料的形貌可呈现出八面体、六面体、棒状、层状或叶形变化。
本发明适用于制备棒状ZIF-8材料。
附图说明
图1为实施例一制备的棒状ZIF-8材料的低倍SEM图；
图2为实施例一制备的棒状ZIF-8材料的高倍SEM图；
图3为BET图；
图4为XRD图，图中1为ZIF-8的标注XRD曲线，2为实施例一制备的棒状ZIF-8材料的XRD曲线，3为对比实施例一制备的六面体状的ZIF-8材料的XRD曲线，4为对比实施例二制备的凹八面体状的ZIF-8材料的XRD曲线，5为对比实施例四制备的凹八面体状的ZIF-8材料的XRD曲线，6为对比实施例六制备的八面体状的ZIF-8材料的XRD曲线；
图5为ZIF-8材料对重金属的吸附能力图，图中1为实施例一制备的棒状ZIF-8材料，2为对比实施例一制备的六面体状的ZIF-8材料，3为对比实施例二制备的凹八面体状的ZIF-8材料，4为对比实施例三制备的凹八面体状的ZIF-8材料，5为对比实施例四制备的凹八面体状的ZIF-8材料，6为对比实施例五制备的凹八面体状的ZIF-8材料，7为对比实施例六制备的八面体状的ZIF-8材料；
图6为对比实施例一制备的六面体状ZIF-8材料的低倍SEM图；
图7为对比实施例四制备的凹八面体ZIF-8材料的低倍SEM图；
图8为对比实施例六制备的八面体ZIF-8材料的低倍SEM图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种棒状ZIF-8材料由2-甲基咪唑、六水合硝酸锌和质量分数为35％～45％的甲醇溶液制备而成，其中2-甲基咪唑为有机配体，六水合硝酸锌为无机框架，质量分数为35％～45％的甲醇溶液为溶剂。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：一种棒状ZIF-8材料由2-甲基咪唑、六水合硝酸锌和质量分数为35％～40％的甲醇溶液制备而成，其中2-甲基咪唑为有机配体，六水合硝酸锌为无机框架，质量分数为35％～40％的甲醇溶液为溶剂。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：一种棒状ZIF-8材料由2-甲基咪唑、六水合硝酸锌和质量分数为40％～45％的甲醇溶液制备而成，其中2-甲基咪唑为有机配体，六水合硝酸锌为无机框架，质量分数为40％～45％的甲醇溶液为溶剂。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式是一种棒状ZIF-8材料的制备方法是按以下步骤完成的：
一、将六水合硝酸锌溶解到质量分数为35％～45％的甲醇溶液中，得到硝酸锌溶液；
步骤一中所述的六水合硝酸锌的质量与质量分数为35％～45％的甲醇溶液的体积比为0.4g:(9mL～10mL)；
二、向硝酸锌溶液中加入2-甲基咪唑和质量分数为35％～45％的甲醇溶液，再在搅拌速度为300r/min～500r/min下搅拌反应20min～40min，再在离心速度为8000r/min～10000r/min下离心5min～10min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次～5次，再将清洗后的沉淀物质在温度为50℃～70℃下真空干燥12h～24h，得到棒状ZIF-8材料；
步骤二中所述的2-甲基咪唑的质量与硝酸锌溶液的体积比为0.5g:(9mL～11mL)；
步骤二中所述的质量分数为35％～45％的甲醇溶液与硝酸锌溶液的体积比为(15～17):(9～11)。
本实施方式的优点：
一、本实施方式制备的ZIF-8材料为棒状，表现出更多的功能因子，可显著增强对重金属的吸附能力，对Cu2+的吸附量为1164mg/g～1181mg/g；
二、本实施方式制备的棒状ZIF-8材料的粒径为140nm～146.5nm；
三、本实施方式合成方法简单，效果明显，以2-甲基咪唑为有机配体，六水合硝酸锌为无机框架，质量分数为35％～45％的甲醇溶液为溶剂可制备出棒状的ZIF-8材料；改变甲醇溶剂中甲醇的比例，可以导致ZIF-8材料的结构和形貌发生改变，ZIF-8材料的形貌可呈现出八面体、六面体、棒状、层状或叶形变化。
本实施方式适用于制备棒状ZIF-8材料。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四的不同点是：步骤一中所述的六水合硝酸锌的质量与质量分数为35％～45％的甲醇溶液的体积比为0.4g:(9.2mL～9.6mL)。其它步骤与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四至五之一不同点是：步骤二中所述的2-甲基咪唑的质量与硝酸锌溶液的体积比为0.5g:(9.5mL～10mL)。其它步骤与具体实施方式四至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式四至六之一不同点是：步骤二中所述的质量分数为35％～45％的甲醇溶液与硝酸锌溶液的体积比为(15～16):(9.5～10)。其它步骤与具体实施方式四至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式四至七之一不同点是：步骤二中向硝酸锌溶液中加入2-甲基咪唑和质量分数为35％～40％的甲醇溶液，再在搅拌速度为400r/min下搅拌反应20min～30min，再在离心速度为8000r/min～9000r/min下离心5min～8min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次～4次，再将清洗后的沉淀物质在温度为50℃～60℃下真空干燥12h～24h，得到棒状ZIF-8材料。其它步骤与具体实施方式四至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式四至八之一不同点是：步骤一中将六水合硝酸锌溶解到质量分数为40％的甲醇溶液中，得到硝酸锌溶液；步骤一中所述的六水合硝酸锌的质量与质量分数为35％～45％的甲醇溶液的体积比为0.4g:(9.6mL～10mL)。其它步骤与具体实施方式四至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式四至九之一不同点是：步骤二中向硝酸锌溶液中加入2-甲基咪唑和质量分数为40％的甲醇溶液，再在搅拌速度为400r/min下搅拌反应30min，再在离心速度为8000r/min下离心8min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次，再将清洗后的沉淀物质在温度为60℃下真空干燥12h，得到棒状ZIF-8材料。其它步骤与具体实施方式四至九相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式四至十之一不同点是：步骤二中所述的2-甲基咪唑的质量与硝酸锌溶液的体积比为0.5g:(9mL～10mL)。其它步骤与具体实施方式四至十相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式四至十一之一不同点是：步骤二中所述的质量分数为35％～45％的甲醇溶液与硝酸锌溶液的体积比为(15～16):(9～10)。其它步骤与具体实施方式四至十一相同。
具体实施方式十三：本实施方式是一种棒状ZIF-8材料用于吸附重金属离子，对重金属离子的吸附量为1164mg/g～1181mg/g。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式十三的不同点是：所述的重金属离子为Cu2+或Pb2+。其他与具体实施方式十三相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种棒状ZIF-8材料的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、将0.4g六水合硝酸锌溶解到9.6mL质量分数为40％的甲醇溶液中，得到硝酸锌溶液；
二、向步骤一得到的硝酸锌溶液中加入0.5g 2-甲基咪唑和16mL质量分数为40％的甲醇溶液，再在搅拌速度为400r/min下搅拌反应30min，再在离心速度为8000r/min下离心8min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次，再将清洗后的沉淀物质在温度为60℃下真空干燥12h，得到棒状ZIF-8材料，记为ZIF-40。
图1为实施例一制备的棒状ZIF-8材料的低倍SEM图；
图2为实施例一制备的棒状ZIF-8材料的高倍SEM图；
从图1和图2可知，实施例一制备的棒状ZIF-8材料的形貌为棒状，粒径为143.25nm。
对比实施例一：一种六面体状的ZIF-8材料的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、将0.4g六水合硝酸锌溶解到9.6mL质量分数为50％的甲醇溶液中，得到硝酸锌溶液；
二、向步骤一得到的硝酸锌溶液中加入0.5g 2-甲基咪唑和16mL质量分数为50％的甲醇溶液中，再在搅拌速度为400r/min下搅拌反应30min，再在离心速度为8000r/min下离心8min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次，再将清洗后的沉淀物质在温度为60℃下真空干燥12h，得到六面体状的ZIF-8材料，记为ZIF-50。
对比实施例二：一种凹八面体状的ZIF-8材料的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、将0.4g六水合硝酸锌溶解到9.6mL质量分数为60％的甲醇溶液中，得到硝酸锌溶液；
二、向步骤一得到的硝酸锌溶液中加入0.5g 2-甲基咪唑和16mL质量分数为60％的甲醇溶液中，再在搅拌速度为400r/min下搅拌反应30min，再在离心速度为8000r/min下离心8min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次，再将清洗后的沉淀物质在温度为60℃下真空干燥12h，得到凹八面体状的ZIF-8材料，记为ZIF-60。
对比实施例三：一种凹八面体状的ZIF-8材料的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、将0.4g六水合硝酸锌溶解到9.6mL质量分数为70％的甲醇溶液中，得到硝酸锌溶液；
二、向步骤一得到的硝酸锌溶液中加入0.5g 2-甲基咪唑和16mL质量分数为70％的甲醇溶液中，再在搅拌速度为400r/min下搅拌反应30min，再在离心速度为8000r/min下离心8min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次，再将清洗后的沉淀物质在温度为60℃下真空干燥12h，得到凹八面体状的ZIF-8材料，记为ZIF-70。
对比实施例四：一种凹八面体状的ZIF-8材料的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、将0.4g六水合硝酸锌溶解到9.6mL质量分数为80％的甲醇溶液中，得到硝酸锌溶液；
二、向步骤一得到的硝酸锌溶液中加入0.5g 2-甲基咪唑和16mL质量分数为80％的甲醇溶液中，再在搅拌速度为400r/min下搅拌反应30min，再在离心速度为8000r/min下离心8min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次，再将清洗后的沉淀物质在温度为60℃下真空干燥12h，得到凹八面体状的ZIF-8材料，记为ZIF-80。
对比实施例五：一种凹八面体状的ZIF-8材料的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、将0.4g六水合硝酸锌溶解到9.6mL质量分数为90％的甲醇溶液中，得到硝酸锌溶液；
二、向步骤一得到的硝酸锌溶液中加入0.5g 2-甲基咪唑和16mL质量分数为90％的甲醇溶液中，再在搅拌速度为400r/min下搅拌反应30min，再在离心速度为8000r/min下离心8min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次，再将清洗后的沉淀物质在温度为60℃下真空干燥12h，得到凹八面体状的ZIF-8材料，记为ZIF-90。
对比实施例六：一种八面体状的ZIF-8材料的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、将0.4g六水合硝酸锌溶解到9.6mL甲醇中，得到硝酸锌溶液；
二、向步骤一得到的硝酸锌溶液中加入0.5g 2-甲基咪唑和16mL甲醇中，再在搅拌速度为400r/min下搅拌反应30min，再在离心速度为8000r/min下离心8min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次，再将清洗后的沉淀物质在温度为60℃下真空干燥12h，得到八面体状的ZIF-8材料，记为ZIF-100。
图3为BET图；
从图3可知，实施例一制备的棒状ZIF-8材料的表面积为8.92m2/g。与对比实施例制备的ZIF-8的比表面积基本相同。
图4为XRD图，图中1为ZIF-8的标注XRD曲线，2为实施例一制备的棒状ZIF-8材料的XRD曲线，3为对比实施例一制备的六面体状的ZIF-8材料的XRD曲线，4为对比实施例二制备的凹八面体状的ZIF-8材料的XRD曲线，5为对比实施例四制备的凹八面体状的ZIF-8材料的XRD曲线，6为对比实施例六制备的八面体状的ZIF-8材料的XRD曲线；
从图4可知，当甲醇溶液中甲醇含量从100％下降到40％时，合成的ZIF材料在7.4°，12.7°，18.0°和其他高峰时表现出相似的特征峰值，这与原始的ZIF-8的标准峰一致。40％至100％的甲醇含量形成特征峰强度的差异，表明具有较高结晶度的晶体的形成。因此，棒状ZIF-8与ZIF-8的标准峰对比，证明棒状ZIF-8与ZIF-8具有同一种晶型。
实施例二：对比不同的ZIF-8材料对重金属离子Cu(II)的吸附性能：
向10mL、pH值为4，浓度为200mg/L的Cu2+溶液中加入0.4mg实施例一制备的棒状ZIF-8材料，再在室温下吸附3h，吸附量见图5中1所示；
向10mL、pH值为4，浓度为200mg/L的Cu2+溶液中加入0.4mg对比实施例一制备的六面体状的ZIF-8材料，再在室温下吸附3h，吸附量见图5中2所示；
向10mL、pH值为4，浓度为200mg/L的Cu2+溶液中加入0.4mg对比实施例二制备的凹八面体状的ZIF-8材料，再在室温下吸附3h，吸附量见图5中3所示；
向10mL、pH值为4，浓度为200mg/L的Cu2+溶液中加入0.4mg对比实施例三制备的凹八面体状的ZIF-8材料，再在室温下吸附3h，吸附量见图5中4所示；
向10mL、pH值为4，浓度为200mg/L的Cu2+溶液中加入0.4mg对比实施例四制备的凹八面体状的ZIF-8材料，再在室温下吸附3h，吸附量见图5中5所示；
向10mL、pH值为4，浓度为200mg/L的Cu2+溶液中加入0.4mg对比实施例五制备的凹八面体状的ZIF-8材料，再在室温下吸附3h，吸附量见图5中6所示；
向10mL、pH值为4，浓度为200mg/L的Cu2+溶液中加入0.4mg对比实施例六制备的八面体状的ZIF-8材料，再在室温下吸附3h，吸附量见图5中7所示；
图5为ZIF-8材料对重金属的吸附能力图，图中1为实施例一制备的棒状ZIF-8材料，2为对比实施例一制备的六面体状的ZIF-8材料，3为对比实施例二制备的凹八面体状的ZIF-8材料，4为对比实施例三制备的凹八面体状的ZIF-8材料，5为对比实施例四制备的凹八面体状的ZIF-8材料，6为对比实施例五制备的凹八面体状的ZIF-8材料，7为对比实施例六制备的八面体状的ZIF-8材料；
从图5可知，Cu(II)对ZIF-40、ZIF-50、ZIF-70、ZIF-70、ZIF-80、ZIF-90、ZIF-100的吸附能力分别为1174mg/g、1152mg/g、1121mg/g、1093mg/g、994mg/g、968mg/g和954mg/g。通过比较吸附剂的吸附能力，可以观察到的显著现象：(1)合成的ZIF-8吸附剂对Cu(II)具有很强的吸附性能。这种现象可以归因于吸附剂优良的结构和重金属离子与ZIF-8之间的离子相互作用。(2)从ZIF-8到棒状ZIF-8，吸附能力都有规律的增长。此外，在不改变ZIF-8晶型的条件下，质量分数为40％的甲醇溶液合成的棒状ZIF-8的吸附数据具有显著的增强。
图6为对比实施例一制备的六面体状ZIF-8材料的低倍SEM图；
图7为对比实施例四制备的凹八面体ZIF-8材料的低倍SEM图；
图8为对比实施例六制备的八面体ZIF-8材料的低倍SEM图。
Claims (10)
1.一种棒状ZIF-8材料，其特征在于一种棒状ZIF-8材料由2-甲基咪唑、六水合硝酸锌和质量分数为35％～45％的甲醇溶液制备而成，其中2-甲基咪唑为有机配体，六水合硝酸锌为无机框架，质量分数为35％～45％的甲醇溶液为溶剂。
2.根据权利要求1所述的一种棒状ZIF-8材料，其特征在于一种棒状ZIF-8材料由2-甲基咪唑、六水合硝酸锌和质量分数为35％～40％的甲醇溶液制备而成，其中2-甲基咪唑为有机配体，六水合硝酸锌为无机框架，质量分数为35％～40％的甲醇溶液为溶剂。
3.根据权利要求1所述的一种棒状ZIF-8材料，其特征在于一种棒状ZIF-8材料由2-甲基咪唑、六水合硝酸锌和质量分数为40％～45％的甲醇溶液制备而成，其中2-甲基咪唑为有机配体，六水合硝酸锌为无机框架，质量分数为40％～45％的甲醇溶液为溶剂。
4.如权利要求1所述的一种棒状ZIF-8材料的制备方法，其特征在于一种棒状ZIF-8材料的制备方法是按以下步骤完成的：
一、将六水合硝酸锌溶解到质量分数为35％～45％的甲醇溶液中，得到硝酸锌溶液；
步骤一中所述的六水合硝酸锌的质量与质量分数为35％～45％的甲醇溶液的体积比为0.4g:(9mL～10mL)；
二、向硝酸锌溶液中加入2-甲基咪唑和质量分数为35％～45％的甲醇溶液，再在搅拌速度为300r/min～500r/min下搅拌反应20min～40min，再在离心速度为8000r/min～10000r/min下离心5min～10min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次～5次，再将清洗后的沉淀物质在温度为50℃～70℃下真空干燥12h～24h，得到棒状ZIF-8材料；
步骤二中所述的2-甲基咪唑的质量与硝酸锌溶液的体积比为0.5g:(9mL～11mL)；
步骤二中所述的质量分数为35％～45％的甲醇溶液与硝酸锌溶液的体积比为(15～17):(9～11)。
5.根据权利要求4所述的一种棒状ZIF-8材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的六水合硝酸锌的质量与质量分数为35％～45％的甲醇溶液的体积比为0.4g:(9.2mL～9.6mL)。
6.根据权利要求4所述的一种棒状ZIF-8材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的2-甲基咪唑的质量与硝酸锌溶液的体积比为0.5g:(9.5mL～10mL)。
7.根据权利要求4所述的一种棒状ZIF-8材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的质量分数为35％～45％的甲醇溶液与硝酸锌溶液的体积比为(15～16):(9.5～10)。
8.根据权利要求4所述的一种棒状ZIF-8材料的制备方法，其特征在于步骤二中向硝酸锌溶液中加入2-甲基咪唑和质量分数为35％～40％的甲醇溶液，再在搅拌速度为400r/min下搅拌反应20min～30min，再在离心速度为8000r/min～9000r/min下离心5min～8min，再去除上清液，得到离心后的沉淀物质；使用甲醇对离心后的沉淀物质清洗3次～4次，再将清洗后的沉淀物质在温度为50℃～60℃下真空干燥12h～24h，得到棒状ZIF-8材料。
9.如权利要求1所述的一种棒状ZIF-8材料的应用，其特征在于一种棒状ZIF-8材料用于吸附重金属离子，对重金属离子的吸附量为1164mg/g～1181mg/g。
10.根据权利要求9所述的一种棒状ZIF-8材料的应用，其特征在于所述的重金属离子为Cu2+或Pb2+。
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