通过γ射线辐照对ZIF-8进行原位氰化官能化，以实现铀的光化学去除

《Green Chemistry》：In situ cyanide functionalization of ZIF-8 by γ-irradiation for photochemical removal of uranium

铀光催化还原中，基于ZIF-8 MOFs的γ辐照诱导氰基原位生成策略，通过咪唑环开环实现绿色氰基合成，原位表征揭示了-CN-UO2^2+配位及光电子转移机制，铀去除能力达1532.4 mg g?1，为可持续MOF光催化剂设计提供新思路。

　　

将可溶性六价铀（U(VI)）光还原为不溶性四价铀（U(IV)）被认为是从水中去除铀的理想方法。基于氰化物的光催化剂在高效去除铀方面显示出潜力，但其绿色合成仍是一个重大挑战。在此，我们开发了一种通过γ射线辐照诱导的策略，在ZIF-8金属有机框架（MOFs）中通过咪唑环的开环反应原位生成氰基（–CN），从而避免使用有毒的氰化物来源。原位透射电子显微镜（TEM）和原位X射线耦合漫反射红外傅里叶变换（DRIFT）光谱技术揭示了辐照过程中咪唑环断裂及氰基形成的动力学变化。研究表明，经过氰基功能化的ZIF-8表现出更强的铀光还原活性，这得益于氰基与UO?2?之间的复合作用以及光诱导电子转移的促进。其铀提取能力达到了1532.4毫克/克（mg g?1），高于大多数现有的MOF型光催化剂。原位DRIFT光谱分析揭示了铀光还原反应的中间产物及其在催化剂上的吸附方式，为该过程提供了全面的机理解释。这项工作为铀的光还原提供了一种可持续的方法，并为MOF型光催化剂的绿色设计提供了指导。