膦酸功能化MOF-808 (Ce)的精准设计及其对铀(VI)吸附选择性的增强机制研究

本综述系统阐述了通过甲基膦酸（MPA）修饰MOF-808 (Ce)以引入膦酸基团（–P=O）的创新策略，显著提升了其对铀(VI)的选择性吸附能力与辐射稳定性。研究通过多种表征手段（XRD、FT-IR、BET、XPS等）验证了材料结构，并深入探讨了吸附动力学、离子交换机制及在实际核废液处理中的应用潜力，为核能可持续性发展提供了关键材料基础。

　　

Highlight

MOF-808是一种以锆为基础的金属有机框架（MOF），具有立方晶体结构。其由六核锆簇（M₆(μ₃-O)₄(μ₃-OH)₄单元）与1,3,5-苯三羧酸（BTC）有机配体连接构成。这些簇作为MOF的次级构建单元（SBUs），而BTC分子则充当有机连接桥[44]。MOF-808 (Ce)具有高度多孔的框架结构，包含巨大的六边形孔道，显著增强了其吸附性能。

Plausible adsorption mechanism

为揭示铀(VI)在MOF表面的吸附机制，研究采用了多种分析技术，包括傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS），具体细节将在以下部分详细阐释。

Conclusions

本研究开发了一种简便的室温合成策略，成功将膦酸基团引入MOF-808 (Ce)结构中。经MPA修饰的MOF-808显示出比原始MOF更低的孔体积和比表面积，这表明膦酸基团已成功整合到MOF的孔道之中。MPA-MOF-808 (Ce)表现出更强的辐射抗性，因此与MOF-808相比辐射损伤更小，这归因于MPA-MOF-808中P–O–Ce键更强的配位强度。