系统综述金属有机框架材料(MOFs)和共价有机框架材料(COFs)在海水提铀和废水除铀方面的应用

众所周知，能源和环境是人类社会发展的两大永恒主题。核能因其运行成本低、运输方便、环保性好等诸多优势近年来引起人们的广泛关注。铀作为主要的核原料，其海水中的含量是远远高于陆地上的含量，因此从海水中提取铀是必不可少的。此外，核工业产生的含铀废水也对生态环境造成严重的威胁。我院闫冰教授长期致力于金属有机框架材料(MOFs)和共价有机框架材料(COFs)的合成与应用研究。日前，闫冰教授课题组在国际著名期刊《配位化学综述(Coordination Chemistry Reviews)》发文，系统总结了MOFs和COFs在海水提铀和废水除铀方面的应用，论文题目为：Adsorption of uranium (VI) by metal-organic frameworks and covalent-organic frameworks from water。

该综述首先总结了MOFs和COFs的不同合成方法，如溶剂热法、蒸汽扩散法、微波法、超声法、机械研磨法等。接着，分别考察了各种因素（pH值、初始铀浓度、吸附剂的量、温度、时间、离子强度和共存离子等）对铀吸附的影响，对MOFs和COFs在铀吸附领域的实际应用潜力进行了评估。进而，从热力学、动力学、配位环境和DFT理论计算等角度对 MOFs/COFs与UO22+ 的键合机理分析。最后，比较了MOFs/COFs与其它材料对铀的吸附性能，结果表明MOFs/COFs是一类有前途的铀吸附剂。

在此基础上，作者创造性地提出将RNN模型应用于MOFs/COFs材料对U(VI)的检测和吸附。该深度学习算法能够代替传统的电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)的使用，即通过荧光强度的变化就可以计算出溶液中铀酰离子的浓度，这为未来MOFs和COFs材料在铀吸附领域的应用提供了借鉴意义。

我院2022级博士生梅斗超为论文的第一作者，闫冰教授为论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金的资助。

论文链接: https://doi.org/10.1016/j.ccr.2022.214917