摘要
开发铀分离材料对于确保能源领域的铀供应稳定以及降低环境风险至关重要。本文报道了一种二维二茂铁钒酸磷复合材料(fc-VOP),其层间距离较大(9.8??),并且具有吸附-还原耦合功能,该材料是通过溶剂辅助插层法制备的。得益于优化的层间结构和界面特性,这种材料能够高效捕获铀元素。层间空间的扩大有助于铀酰离子的传输,从而加快吸附速率;而耦合功能则能提升界面浓度梯度,增强离子结合能力,进而提高吸附容量。在pH值为4的纯硝酸溶液中,fc-VOP的理论吸附容量为1968.60?mg/g,30分钟内即可达到平衡状态。在含有干扰物质的溶液体系中,其在渗滤液中的吸附容量为336.4?mg/g,在海水中的吸附容量为248.2?mg/g。这项研究为改进用于铀酰吸附的二维磷酸盐材料提供了可行途径,同时也为设计具有吸附-还原耦合功能的材料提供了理论依据。
利益冲突声明
作者声明,他们不存在任何可能影响本文研究结果的财务利益冲突或个人关系。
数据可用性声明
图4、S5–S9中的吸附数据,以及图4B和S4中的Zeta电位数据,均以.xlsx格式收录在附录S1和S2中。图3A中的XRD数据、图3B和5B中的FTIR光谱数据、图3C中的拉曼数据、图3G中的TG数据、图3H,I、5C,D、S10和S13中的XPS光谱数据,以及图5E,F、S12中的EXAFS数据,均以.zip格式存放于附录S1和S2中。图4和S5–S9中显示的误差条反映了至少两次测量所得数据的波动情况,每次测量都使用了独立样本;而没有显示误差条的实验数据则来自单次实验测量。如需了解支持本研究结果的其他详细信息,可向相应作者提出合理请求。


