镁基普鲁士蓝类似物高度有序结构实现铯离子的超高容量回收

本文推荐一种室温常压合成的纳米花状镁基六氰基铁酸盐(Mg-Fe PBA)吸附剂，其通过优化K+配位稳定性实现高度有序晶体结构，在pH 2-12范围内展现卓越稳定性，5分钟即可吸附91.93% Cs+，最大吸附容量达701.80 mg/g，选择性捕获饱和竞争离子中的Cs+（回收率>99%）。该材料突破传统普鲁士蓝类似物(PBAs)固液分离难题，为复杂体系铯回收提供新方案。

　　

Highlight

铯作为一种具有独特理化性质的稀有贵金属，常赋存于盐湖卤水等多离子复杂体系，而普鲁士蓝类似物(PBAs)是回收Cs⁺最高效的材料之一。本研究在室温常压、不添加络合剂条件下，成功合成纳米花状Cs⁺吸附剂——镁基六氰基铁酸盐(Mg-Fe PBA)。合成过程中，升高的Mg²⁺浓度通过优化K⁺配位稳定性并提升其晶格嵌入效率，驱动形成高度有序的Mg-Fe PBA晶体结构。

Materials

实验采用国药集团提供的三水合亚铁氰化钾(K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O)和上海博尔化工的高纯氯化物（CsCl、RbCl等），所有试剂均为分析纯且未经额外纯化。

Assessment of Cs⁺ adsorption

通过调控Mg²⁺/KHCF摩尔比发现（图1a），当比例从1增至5时，吸附容量(Q_e)从108.21 mg/g飙升至538.84 mg/g，证实合成条件对材料性能具有决定性影响。

Conclusions

采用沉淀法合成的镁基六氰基铁酸盐(Mg-Fe PBA)具有卓越的Cs⁺吸附性能，其工艺简单、成本低廉且环境友好。研究表明Mg²⁺浓度通过改变K⁺的配位环境与晶格嵌入能力，显著影响材料吸附表现。