为兰州大学绘制的Nat. Commun插图中稿

光异构化介导的金属有机框架中可调孔径，用于 U（VI）/V（V） 选择性分离

从海水中选择性提取铀非常具有挑战性，尤其是钒的存在，这对大多数酰胺肟吸收剂构成了重大障碍。具有尺寸匹配的孔隙和配位环境的吸附剂可以提高铀的选择性，但通常会变差吸附能力。在此，提出了一种动态匹配的空间协调策略来提高铀提取的性能。将具有光异构化特性的二芳基乙烯 （DAE） 光开关引入金属有机框架 （MOF） 中，其中可调孔径和配位环境在紫外-可见光 （UV-Vis） 照射的动态调节下为铀捕获提供了精确的受限空间。该材料具有光响应门控整流能力，能够有效地从富钒体系中提取铀，铀吸附容量达到 588.24 mg·g−1U（VI）/V（V） 分离因子比记录高达 215。有限元仿真证实了 DAE 开路状态下传质的增强，从而提高了吸附能力。密度泛函理论 （DFT） 计算表明，孔隙结构和铀种类之间的尺寸匹配，以及闭态 DAE 和铀种类之间的空间协调，导致了 U（VI）/V（V） 选择性和铀提取性能。目前的工作为提高海水环境下的铀提取能力和 U（VI）/V（V） 选择性提供了一种有前途的策略从海水中选择性提取铀非常具有挑战性，尤其是钒的存在，这对大多数酰胺肟吸收剂构成了重大障碍。具有尺寸匹配的孔隙和配位环境的吸附剂可以提高铀的选择性，但通常会变差吸附能力。在此，提出了一种动态匹配的空间协调策略来提高铀提取的性能。将具有光异构化特性的二芳基乙烯 （DAE） 光开关引入金属有机框架 （MOF） 中，其中可调孔径和配位环境在紫外-可见光 （UV-Vis） 照射的动态调节下为铀捕获提供了精确的受限空间。该材料具有光响应门控整流能力，能够有效地从富钒体系中提取铀，铀吸附容量达到 588.24 mg·g−1U（VI）/V（V） 分离因子比记录高达 215。有限元仿真证实了 DAE 开路状态下传质的增强，从而提高了吸附能力。密度泛函理论 （DFT） 计算表明，孔隙结构和铀种类之间的尺寸匹配，以及闭态 DAE 和铀种类之间的空间协调，导致了 U（VI）/V（V） 选择性和铀提取性能。目前的工作为提高海水环境下的铀提取能力和 U（VI）/V（V） 选择性提供了一种有前途的策略

服务对象 ： 兰州大学
发表时间： 2025 年 3 月 10 日
发表期刊： Nat. Commun
文章链接： https://rdcu.be/ehLt5