DOI:10.1016/j.jhazmat.2020.122692
随着土地资源的日益匮乏，从废水和海水中捕获铀离子（U（VI））对环境和清洁能源极具吸引力。然而，大量的水和超低浓度的U（VI）对其工业应用提出了严峻的挑战。因此，研究者通过在电纺聚丙烯腈纤维（PAN）上原位生长MOF粒子，然后用偕胺肟基团修饰形成酰胺基化PAN/ZIF-67（AOPAN/ZIF）杂化纤维，从而合成了一种新型的有机-无机杂化吸附剂。在这种纤维中，来自咪唑和偕胺肟的氮原子可以在较宽的pH范围内协同提高吸附性能，这有助于在核废水和海水中捕集U（VI）。结果表明，AOPAN/ZIF纤维在pH值为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）的吸附量达到2.03 mg g-1 ，这意味着AOPAN/ZIF纤维可促进U（VI）回收的发展。
图1.（a）AOPAN/ZIF的合成步骤示意图，（b）PAN/ZIF的SEM，（c）AOPAN/ZIF的SEM和（d）TEM图像。
图2.（a）PAN/CoAc2、PAN/ZIF和AOPAN/ZIF的FTIR光谱和（b）XRD图。（c）PAN/ZIF和（d）AOPAN/ZIF的氮气吸附-解吸等温线；插图是相应的孔径分布。
图3.（a）初始pH对PAN/ZIF和AOPAN/ZIF捕获U（VI）的影响；（b）接触时间对初始浓度为100 mg L-1、pH4的AOPAN/ZIF捕获U（VI）的影响；（c）逐步拟合的粒子内扩散模型；（d）接触时间对初始浓度为25 mg L-1、pH8的AOPAN/ZIF捕获U（VI）的影响；（e）接触时间对初始浓度为87.2 µg L-1的AOPAN/ZIF在模拟海水中捕获U（VI）的影响。（V/m=2000 mL g-1）；（f）AOPAN/ZIF对U（VI）的吸附等温线（吸附剂量0.01g，C0=25〜500 mg L-1，T=25℃，t=4h和pH=4）
图4.在模拟海水中竞争性离子对AOPAN/ZIF萃取U（VI）的影响（a）去除率；（b）分配系数；（c）浓度的变化，以及（d）AOPAN/ZIF（C0=4.131 μg L-1）对U（VI）的萃取能力和去除率。
图5.（a）AOPAN/ZIF和AOPAN/ZIFad-U的XPS宽扫描以及（b）Co 2p、（c）N 1s和（d）O 1s的高分辨率XPS光谱。
作者简介
李文婷，现为扬州大学庞欢/徐强教授团队的博士后，助理研究员。2019年6月获哈尔滨工程大学博士学位，以第一作者发表SCI论文5篇，目前主要研究方向是无机-有机杂化材料的设计合成及其在能源领域的应用。
庞欢，扬州大学教授、博导。教育部青年长江学者，教育部新世纪优秀人才。2011年9月获南京大学博士学位。主要从事基于配合物框架材料的能源化学研究。EnergyChem管理编辑，FlatChem期刊编委、无机化学学报青年编委等学术兼职。近年来以第一/通讯作者在Chem Soc Rev、Adv. Mater.等杂志发表SCI论文200余篇，这些论文被他人在Chem. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等期刊正面引用评述、论文被引次数达10000余次，H因子为58，20篇论文入选ESI1%高被引论文，3篇论文入选ESI 0.1%热点论文。15篇论文引用次数超过100 次。连续两年（2017、2018）入选英国皇家化学会[Top1%高被引中国作者]榜单，入选了J. Mater. Chem. Aprofiles: Contributors to the Emerging Investigators 2018 issue (J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 21641)。已经授权国家发明专利14项，其中两项专利正在转化合作中。主持或完成国家自然科学基金3项（联合重点项目1项）。曾获省教育教学与研究成果奖二等奖、省科学技术进步二等奖。
