巯基功能化的金属有机框架，用于高效吸附和去除水溶液中的银

《Journal of Materials Chemistry A》：Thiol functionalized metal–organic framework for efficient silver adsorption and removal from aqueous solution

MOF-808经硫醇酸修饰后形成高-SH负载的吸附剂M-ThA-25，Ag+吸附容量达365.47 mg/g，动力学快速（10分钟去除500 ppm Ag+），离子交换机制主导，对混合离子溶液中Ag+选择性显著优于Al3?，但再生困难。

　　

MOF-808是一种基于锆的金属-有机框架（Zr-MOF），可以通过使用六种单羧酸配体来实现所需的官能化。在这项研究中，利用硫醇酸（ThA）作为修饰剂，将硫醇（–SH）基团引入MOF-808中。当使用25摩尔当量的ThA修饰MOF-808（记为M-ThA-25）时，每个晶簇的–SH负载量达到了5.62个，这是使用硫甘酸作为修饰剂时的两倍。由于硬-软-酸-碱（HSAB）理论预测的Ag–S键具有很强的相互作用，M-ThA-25表现出优异的Ag⁺吸附能力，最大吸附量达到了365.47 mg g^?1，这一结果可以用朗缪尔等温线很好地描述。其吸附动力学也非常出色，在10分钟内即可实现500 ppm Ag⁺的100%去除。吸附后的粉末X射线衍射和扫描电子显微镜图像显示，氯离子杂质会导致AgCl的沉淀，这一点在用50摩尔当量的醋酸修饰的MOF-808（记为M-AA-50）中也有观察到。在M-ThA-25中，吸附的Ag主要以Ag⁺的形式存在。对M-ThA-25-Ag进行的X射线光电子能谱分析证实，吸附过程是通过离子交换机制发生的，即进入的Ag离子取代了–SH基团中的H⁺。为了评估选择性，将M-ThA-25暴露于含有Al³⁺、Pb²⁺和Ag⁺的混合离子溶液中，这些离子的浓度代表了太阳能电池板渗滤液中的实际浓度。实验结果表明，Ag⁺的吸附量并未受到竞争性离子Al³⁺的影响。这凸显了M-ThA-25作为高效银吸附剂的潜力。然而，由于Ag–S键非常强，银的再生较为困难，因此未来的研究应重点开发更好的脱附方法以实现实际应用中的银回收。