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 來源：高分子科技
隨著電子廢棄物的快速積累和對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值金屬和礦產(chǎn)品的過程被稱為城市采礦。受到這一新興產(chǎn)業(yè)的影響，人們對設(shè)計功能性材料從復(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了聚合物骨架上可捕集金屬官能團的分散性，暴露了更多的活性位點。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99%的金離子，并對金離子具有強吸附能力（1600 mg/g）、高選擇性、長期穩(wěn)定性和可重復(fù)使用性等特點（圖3）。高孔隙率和氧化還原吸附機制是該材料優(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，通過對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、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。該研究工作得到國家自然科學(xué)基金（21903066，22078274）和中央高；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項基金（20720210046）支持。
圖3. 吸附性能測試
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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