DOI:10.1016/j.jhazmat.2020.122692
隨著土地資源的日益匱乏，從廢水和海水中捕獲鈾離子（U（VI））對環境和清潔能源極具吸引力。然而，大量的水和超低濃度的U（VI）對其工業應用提出了嚴峻的挑戰。因此，研究者通過在電紡聚丙烯腈纖維（PAN）上原位生長MOF粒子，然后用偕胺肟基團修飾形成酰胺基化PAN/ZIF-67（AOPAN/ZIF）雜化纖維，從而合成了一種新型的有機-無機雜化吸附劑。在這種纖維中，來自咪唑和偕胺肟的氮原子可以在較寬的pH范圍內協同提高吸附性能，這有助于在核廢水和海水中捕集U（VI）。結果表明，AOPAN/ZIF纖維在pH值為4的U（VI）污染水溶液中具有498.4 mg g-1的高吸附量。此外，36天后在天然海水中U（VI）的吸附量達到2.03 mg g-1 ，這意味著AOPAN/ZIF纖維可促進U（VI）回收的發展。
圖1.（a）AOPAN/ZIF的合成步驟示意圖，（b）PAN/ZIF的SEM，（c）AOPAN/ZIF的SEM和（d）TEM圖像。
圖2.（a）PAN/CoAc2、PAN/ZIF和AOPAN/ZIF的FTIR光譜和（b）XRD圖。（c）PAN/ZIF和（d）AOPAN/ZIF的氮氣吸附-解吸等溫線；插圖是相應的孔徑分布。
圖3.（a）初始pH對PAN/ZIF和AOPAN/ZIF捕獲U（VI）的影響；（b）接觸時間對初始濃度為100 mg L-1、pH4的AOPAN/ZIF捕獲U（VI）的影響；（c）逐步擬合的粒子內擴散模型；（d）接觸時間對初始濃度為25 mg L-1、pH8的AOPAN/ZIF捕獲U（VI）的影響；（e）接觸時間對初始濃度為87.2 μg L-1的AOPAN/ZIF在模擬海水中捕獲U（VI）的影響。（V/m=2000 mL g-1）；（f）AOPAN/ZIF對U（VI）的吸附等溫線（吸附劑量0.01g，C0=25?500 mg L-1，T=25℃，t=4h和pH=4）
圖4.在模擬海水中競爭性離子對AOPAN/ZIF萃取U（VI）的影響（a）去除率；（b）分配系數；（c）濃度的變化，以及（d）AOPAN/ZIF（C0=4.131 μg L-1）對U（VI）的萃取能力和去除率。
圖5.（a）AOPAN/ZIF和AOPAN/ZIFad-U的XPS寬掃描以及（b）Co 2p、（c）N 1s和（d）O 1s的高分辨率XPS光譜。
作者簡介
李文婷，現為揚州大學龐歡/徐強教授團隊的博士后，助理研究員。2019年6月獲哈爾濱工程大學博士學位，以第一作者發表SCI論文5篇，目前主要研究方向是無機-有機雜化材料的設計合成及其在能源領域的應用。
龐歡，揚州大學教授、博導。教育部青年長江學者，教育部新世紀優秀人才。2011年9月獲南京大學博士學位。主要從事基于配合物框架材料的能源化學研究。EnergyChem管理編輯，FlatChem期刊編委、無機化學學報青年編委等學術兼職。近年來以第一/通訊作者在Chem Soc Rev、Adv. Mater.等雜志發表SCI論文200余篇，這些論文被他人在Chem. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等期刊正面引用評述、論文被引次數達10000余次，H因子為58，20篇論文入選ESI1%高被引論文，3篇論文入選ESI 0.1%熱點論文。15篇論文引用次數超過100 次。連續兩年（2017、2018）入選英國皇家化學會[Top1%高被引中國作者]榜單，入選了J. Mater. Chem. Aprofiles: Contributors to the Emerging Investigators 2018 issue (J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 21641)。已經授權國家發明專利14項，其中兩項專利正在轉化合作中。主持或完成國家自然科學基金3項（聯合重點項目1項）。曾獲省教育教學與研究成果獎二等獎、省科學技術進步二等獎。
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