金属有机骨架基材料从水溶液中吸附U(Ⅵ)的研究进展
2020-10-12郑智阳董益捷颜嘉庆邓善桥
郑智阳,廖 磊,董益捷,颜嘉庆,邓善桥
(核工业二九〇研究所,广东 韶关 512029)

目前,从含U(Ⅵ)废水中去除U(Ⅵ)主要有沉淀法[3]、膜过滤法[4]、溶剂萃取法[5]、离子交换法[6]、吸附法[7]等。其中,吸附法因成本低、操作简单、效率高等优点而应用广泛[8-10]。
金属有机骨架材料,多孔,比表面积大,孔隙结构可调,表面易于改性[11],被广泛用于多个领域,如催化[12]、传感[13]、气体分离[14]、药物传递[15]等。最近,金属有机框架材料(MOF)在去除废水中U(Ⅵ)的研究中受到关注。与传统的多孔材料(如活性炭和沸石)相比,MOF具有显著可调性,可以轻松优化孔隙结构、表面功能和特定应用性能,热稳定性和化学稳定性也较高,且不易聚集,因此被认为是最具吸引力的候选吸附材料之一。用MOF捕获水体环境中的U(Ⅵ)已有大量研究,本文对这些研究成果加以综述,以期为含U(Ⅵ)废水的综合治理提供可参考信息。
1 Cr基金属有机骨架材料
Cr基金属有机骨架材料以MIL-101(Cr)为主,具有2种类型的中孔型细胞笼和微孔窗口,在水溶液中具有较高稳定性。作为基质材料,MIL-101具有不饱和Cr(Ⅲ)位点,可与富含电子的有机基团螯合。
Zhang J.C.等[16]采用后合成法将氨基基团嫁接到配位不饱和位点上制备二氨基马来腈(DAMN)功能化双壳中空对苯二甲酸铬金属有机骨架(MIL-101-DAMN),并用于从模拟海水中选择性去除U(Ⅵ)。在有Ba2+、Ca2+、Co2+、K+、Mg2+、Na+、Ni2+和Sr2+竞争离子存在条件下,MIL-101-DAMN对U(Ⅵ)的吸附去除率可达85%,而其他竞争离子去除率都很低,说明MIL-101- DAMN材料对U(Ⅵ)有很好的选择吸附性。De D.J.等[17]研制的氨基甲酰基甲基膦氧化物功能化MIL-101,在有各种稀土离子存在条件下,对U(Ⅵ)和钍的吸附选择性都较高,且都表现出快速的吸附动力学;……
