具有嵌入式磁性核心的功能化卟啉金属有机框架（MOF），用于快速且可回收的光催化铀提取

《Small》：Functionalized Porphyrin MOF With Embedded Magnetic Core for Rapid and Recyclable Photocatalytic Uranium Extraction

高效铀提取光催化剂设计及其性能研究。通过一锅溶剂热法制备了MNPs@PN-PCN-222等磁性核壳光催化剂，表面修饰磷酸基团增强铀吸附能力。可见光下吸附容量达1.2 g/g（62%），较暗条件提升9.3倍，循环稳定性优异且可磁性回收。建立了高性能可回收MOFs光催化剂设计新范式。

　　

摘要

高效的铀提取对于可持续的环境修复至关重要。基于锆的卟啉金属有机框架（MOFs）作为这一目的的光催化剂显示出巨大的潜力。本文通过一锅法溶剂热合成制备了一系列磁性核壳光催化剂（MNPs@PN-PCN-222、MNPs@PN-PCN-223和MNPs@PN-MOF-525），并对其进行磷酸基团（PN）修饰以增强对铀的吸附能力。综合表征证实了磷酸基团成功接枝到MOF表面，并发现由于MNPs的引入，光吸收峰向约700纳米处红移，显著提高了对可见光的吸收效率。在可见光照射下，MNPs@PN-PCN-222的铀吸附容量达到了1.2克/克（提取效率为62%），比黑暗条件下的效率提高了9.3倍。该光催化剂在四次重复使用后仍保持超过80%的效率，显示出优异的稳定性和磁性可回收性。这项工作为设计高性能、可回收的锆卟啉光催化剂用于核废水处理提供了一个通用平台。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。