廈大彭麗/李軍/楊述良和北工大李建榮等《Sci. Adv.》：MOF-聚合物復(fù)合材料從水基質(zhì)中快速提取金
2023-04-04 來(lái)源：高分子科技
隨著電子廢棄物的快速積累和對(duì)貴金屬需求的不斷增加，尋找能夠從電子廢棄物中提取黃金等貴金屬的技術(shù)逐漸引起了人們的廣泛關(guān)注。從大量城市廢棄物中回收有價(jià)值金屬和礦產(chǎn)品的過(guò)程被稱(chēng)為城市采礦。受到這一新興產(chǎn)業(yè)的影響，人們對(duì)設(shè)計(jì)功能性材料從復(fù)雜水體基質(zhì)中快速、選擇性地捕獲貴金屬如金、銀、鈀、鉑等產(chǎn)生了很大的研究興趣。
圖1. BUT-33-PpPD合成及吸附示意圖
圖2. BUT-33-PpPD的相關(guān)表征
該方法保留的高孔隙率極大地增強(qiáng)了聚合物骨架上可捕集金屬官能團(tuán)的分散性，暴露了更多的活性位點(diǎn)。該材料可用于從包括河水、海水和CPU浸出液等幾種基質(zhì)中快速、選擇性地提取金。該材料具有極快的吸附速率，在45秒內(nèi)即可提取超過(guò)99%的金離子，并對(duì)金離子具有強(qiáng)吸附能力（1600 mg/g）、高選擇性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可重復(fù)使用性等特點(diǎn)（圖3）。高孔隙率和氧化還原吸附機(jī)制是該材料優(yōu)異性能的根本原因。得益于氧化還原吸附能力，回收后的金離子可原位還原形成金納米顆粒從而使復(fù)合材料可直接被用作下一步催化反應(yīng)的多相催化劑。由此可見(jiàn)，通過(guò)對(duì)MOF主體和聚合物客體的理性選擇，可以調(diào)控所制備復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，使其能夠從液體或氣體中選擇性分離出多種不同性質(zhì)的物種。該工作提到的復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、構(gòu)筑及性能為MOF-聚合物復(fù)合材料在選擇性分離目標(biāo)物質(zhì)的應(yīng)用中提供了更多新穎的選擇。該工作以“A customized MOF-polymer composite for rapid gold extraction from water matrices”為題發(fā)表于《Science Advances》 （Sci. Adv. 2023, 9, eadg4923)。文章的第一作者是廈門(mén)大學(xué)博士生薛天威和北京工業(yè)大學(xué)博士后何濤。該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金（21903066，22078274）和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)基金（20720210046）支持。
圖3. 吸附性能測(cè)試
原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg4923
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（責(zé)任編輯：xu）
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