棒状植酸功能化共价有机框架材料用于高效海水提铀

本研究成功合成植酸(PA)功能化共价有机框架(COF-PA)，通过独特的棒状结构充分暴露活性位点，其磷酸基团与铀酰离子(UO22+)形成双齿配位，在模拟海水中实现645.6 mg g?1超高吸附容量，15天真实海水吸附量达2 mg g?1，并展现优异选择性和循环稳定性，为核能可持续发展提供了新型环保吸附剂设计策略。

　　

Highlight

植酸功能化共价有机框架(COF-PA)通过以下特性实现卓越的海水铀提取性能：

• 独特的棒状突起结构使活性位点充分暴露

• 植酸(PA)提供的磷酸基团与UO₂²⁺形成强配位键

• 模拟海水吸附容量达645.6 mg g^?1，真实海水15天吸附量2 mg g^?1

• 对铀酰离子具有显著选择性，4次循环后仍保持70%以上吸附效率

Section snippets

试剂

2,5-二甲氧基对苯二甲醛(DMTA)和1,3,5-三(4-氨基苯基)苯(TAPB)购自中科院长春应化所-燕申科技，植酸溶液(70%)购自阿拉丁生化科技公司。

COF-PA合成

首先将50 mg COF-Me均匀分散于混合溶剂...

COFs合成与表征

通过TMTA与TAPB的席夫碱反应合成前体COF-Me，再经植酸功能化获得COF-PA。粉末X射线衍射(PXRD)显示COF-PA在2.76°、4.82°等处出现特征峰（图1a），傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了亚胺键和磷酸基团的存在。

Conclusion

本研究成功构建的植酸功能化COF材料，通过棒状结构暴露活性位点和磷酸基团强配位协同作用，使铀吸附容量提升至功能化前的6倍，为开发环保型海水提铀材料提供了新思路。