​西南科大竹文坤今日Chem. Eng. J.：MXene/氧化石墨烯，废水高效分离铀(VI)！

论文信息

第一作者：Keding Li、Ting Xiong

通讯作者：竹文坤教授、张勇

通讯单位：西南科技大学

DOI:10.1016/j.cej.2021.134449

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随着全球能源消费的快速增长和传统能源储备的减少，开发可持续发展的清洁能源作为替代变得至关重要。近十年来，核能、生物质能源、风能、太阳能等新能源发展迅速。其中，核能因其具有清洁、环保等优点而受到广泛关注。然而，随着核能的使用，放射性核素对水资源的环境污染也变得越来越严重。

图1. MXene/氧化石墨烯纳米复合材料(MGN)的合成过程示意图。

文章要点1：在本文中，为了有效地从废水中分离出U(VI)污染物，作者开发出一种简单、无有机物的策略成功制备出MXene/氧化石墨烯纳米复合材料(MGN)，其表现出大比表面积的微褶皱结构。

文章要点2：吸附测试表明(m/V = 0.1 g L⁻¹, pH = 6.0, T = 298 K)，MGN-2具有优异的U(VI)吸附能力，饱和吸附量高达1003.5 mg g⁻¹。当C_U(VI) = 100 mg·L⁻¹时，MGN-2对U(VI)的吸附在60 min内即可达到平衡。此外，MGN-2即便在各种共存离子存在条件下，对U(VI)仍具有良好的吸附效率。

文章要点3：在经过8次循环后，MGN-2对U(VI)的吸附效率仅比MGN-2初次的U(VI)吸附效率低6.2%，其吸附机理为还原诱导的U(VI)的固定化和络合。基于上述结果，MGN-2可作为一种极具前景的吸附剂用于处理废水中的U(VI)污染物。

图2. 所制备出材料的SEM形貌表征。

图3. 所制备出材料的理化性质表征。

图4. 所制备出MGN对U(VI)的吸附性能。

图5. 所制备出MGN对U(VI)的吸附动力学分析。

图6. 各种阴阳离子共存条件下MGN对U(VI)的吸附性能。

图7. 所制备出MGN对U(VI)的吸附机理分析。

图8. 所制备出MGN对U(VI)的吸附机理示意图。

参考文献

Keding Li, Ting Xiong, Jun Liao, Yuqing Lei, Yong Zhang, Wenkun Zhu. Design of MXene/graphene oxide nanocomposites with micro-wrinkle structure for efficient separating of uranium(VI) from wastewater. Chem. Eng. J. 2022. DOI: 10.1016/j.cej.2021.134449.