仿生骨架与孔结构调控共价有机框架，实现高容量与超快速钯金属回收

本研究通过仿生肠道绒毛结构调控策略，构建了一维人工纳米通道的共价有机框架（COFs），显著提升钯离子（Pd2?）吸附容量（556 mg/g）和动力学速度（3分钟达平衡），较对照组分别提高2.3倍和20倍，同时保持高选择性、结构稳定性和重复使用性，为贵金属回收开辟新途径。

　　

摘要

选择性钯（Pd）的回收具有高容量和快速动力学特性，这在核废料处理以及弥补贵金属短缺方面是一项重要但具有挑战性的任务。本文报道了一种受生物启发的骨架-孔结构调控策略，用于在共价有机框架（COFs）中构建类似肠绒毛的一维人工纳米通道，该通道在高酸度条件下实现了破纪录的钯（Pd(II)）回收容量和动力学性能。这些COFs具有两种特性：骨架上原位生成的氢键腙配位位点，以及新构建的2-三唑-吡啶（PyTri）链作为插入孔隙中的钯（Pd(II)）离子载体。通过调控孔结构，可以改变COFs的堆叠模式和亲水性，从而使其钯（Pd(II)回收容量提高2.3倍（达到556毫克/克），动力学速度加快20倍（达到平衡仅需3分钟），这些性能均超越了所有现有先进材料。此外，该材料还具备超高的选择性、出色的结构稳定性和优异的重复使用性。这项工作为开发用于贵金属回收的先进材料开辟了新的途径。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。