吸附法海水提铀材料研究进展

吸附法是海水提铀的最适宜方法之一,选择性好且吸附效率高的吸附材料是从海水中提取铀的最佳材料。本文回顾了到目前为止吸附法海水提铀的无机、有机、无机/有机杂化材料的制备方法、结构、吸附性能和铀吸附机理,介绍了不同海水提铀装置的结构和吸附性能。由于有机/无机杂化材料具有高机械强度、高铀吸附量、低共存离子干扰等优点,是一种理想的海水提铀材料;而且膜式吸附装置由于操作流程简单、可连续化等优点,是一种较佳的吸附方式。开展高铀吸附量、高选择性的吸附剂和处理量大的吸附方式是今后吸附法海水提铀的重要研究方向。     

生物质基铀吸附材料的研究进展

铀资源是国家核工业发展的重要战略资源,安全可持续铀资源供应是核电健康发展的关键。除铀矿资源外,绿色海水提铀技术是最有应用潜力的铀资源供应途径。吸附法是海水提铀和含铀废水处理的常见方法,面对复杂的海洋环境,设计和制备吸附量大、选择性高的吸附材料成为解决问题的关键,以高附加值的生物质基材料为铀吸附剂是一种新型的可持续发展策略。本文详细综述了生物质基铀吸附材料的分类、制备方法及其吸附性能,概括了生物质基吸附材料的研究现状和热点,基于研究现状,展望了未来高效生物质基吸附材料在海水提铀方面的发展方向和研究趋势。     

金属有机框架材料吸附分离水中铀的应用

金属有机框架材料（metal-organic frameworks,MOFs）具有极高的比表面积和孔隙率,结构可设计调控,但在水相吸附分离方面存在水稳定和选择吸附性较差、分离困难、合成与再生成本偏高等问题。针对MOFs的缺陷,可以通过有目的的功能化改性从而提升其对目标污染物的吸附性能。本文介绍了MOFs的结构优势,分析了水稳定性的影响因素和判断手段,简述了具有代表性的高水稳定性MOFs材料的特性;根据MOFs改性方法的分类回顾了MOFs及改性MOFs在去除水相中放射性铀的应用;基于不同分析技术探讨了MOFs与铀酰离子的吸附机理;提出推动MOFs在吸附铀方面规模化应用发展的核心是合成高稳定性MOFs,通过改性提高MOFs的选择吸附性能和再生性以及深入研究吸附机理。     

共价有机框架材料对放射性核素吸附的研究进展

共价有机框架材料（covalent organic frameworks, COFs）是一类由轻质元素通过共价键连接的具有周期性和结晶性的新兴有机多孔聚合物。COFs具有比表面积大、孔隙高度可调及易于化学修饰等特点,使其能满足多样的设计需求,成为吸附剂的理想材料。本文综述了近年来COFs及其复合材料作为高效吸附剂在放射性核素吸附领域的研究进展,首先提出了COFs的结构优势,并对COFs与放射性核素的相互作用机理进行了分类,评估了多种COFs对几种代表性放射性核素的吸附性能,简要总结了吸附的作用方式,并分析了实现高吸附容量以及高选择性的原因,还讨论了COFs材料的可再生性。在文章的最后对用于吸附放射性核素的COFs材料的发展趋势进行了总结和展望,也就目前的局限性（COFs的制备、选择性的提高、稳定性的探究以及深度机理研究、工业规模的应用等）为设计和探究具有更优异吸附性能的COFs材料提供了一些建议。     

燃油选择性吸附脱硫的多孔材料研究进展

吸附脱硫技术具有操作条件温和、节能、不改变燃油品质和成本低等特点而备受关注。针对噻吩类难脱除硫化物的深度脱除和转化问题,综述了近年来应用多孔吸附材料选择性吸附超深度脱除燃油中噻吩类硫化物的作用机理及最新研究进展。重点分析了分子筛、金属有机骨架、多孔炭材料、复合材料等不同吸附剂的研究现状,并探讨了各种吸附材料的吸附机理、改性方式和优缺点。本文指出分子筛因优异的热稳定性、高比表面积、均一的孔道结构、低成本和易于工业化等特点,是目前最具优势的吸附剂材料。未来研究应着重阐明吸附机理、提高合成便捷性、脱硫性能以及再生能力,更全面系统的研究将为开发具有理想选择性和再生能力的高效吸附剂奠定基础。     

电吸附水处理技术研究进展

详述了近年来电吸附电极材料的最新研究进展,包括双电层机理研究、传统碳素材料、碳纳米材料、金属氧化物修饰电极以及导电聚合物复合材料电极材料的制备、改性、吸附性能及吸附效果影响因素等。展望了电吸附技术未来的研究热点,认为分级多孔新型纳米材料电极在电吸附技术上具有很大的优势。     

共价有机框架材料吸附去除重金属离子研究进展

共价有机框架（covalent organic framework,COF）材料是近些年来非常有研究热度的多孔材料。由于其具有孔隙率高、比表面积大、功能及结构可调、丰富的活性吸附位点等优点,被广泛应用于气体储存、催化、光电传导和吸附等方面。从共价有机框架材料的合成策略、结构特性及物理化学性质出发,综述了共价有机框架材料作为新型吸附剂对水体中重金属离子吸附去除的应用,阐述了共价有机框架材料在吸附重金属离子方面的吸附条件、吸附性能、吸附效果以及吸附机理。对共价有机框架材料的应用现状进行了论述,最后,展望了共价有机框架材料的未来发展方向。     

基于有序多孔材料磷酸盐吸附剂的研究进展

过量的磷流入水体易导致水体富营养化等环境问题。吸附法由于操作方便、经济高效等特点被广泛应用于水体磷酸盐的去除。有序多孔材料具有孔道规则，比表面积大，孔容大等特点，其作为载体可有效提高活性物种的分散性，从而提高吸附剂去除磷酸盐的效率。该文综述了基于不同有序多孔材料合成的吸附剂应用于水体磷酸盐去除的进展，主要包括有序多孔碳材料、有序多孔硅材料和金属有机框架。讨论了基于有序多孔材料吸附剂的磷酸盐吸附性能、主要吸附机制、影响因素及回收利用等。总结了基于有序多孔材料吸附剂吸附磷酸盐存在的问题，展望了其未来研究方向及应用前景。     

新型偕胺肟基修饰杯8]芳烃材料的制备及其吸附性能研究

一种新型杯芳烃衍生物偕胺肟基修饰亚甲基桥杯[8]芳烃(C8A-AO)首次成功合成,并通过处理得到C8A-AO纳米颗粒。使用核磁氢谱和碳谱、红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱等方法对其进行了表征。考察了C8A-AO在不同pH值、接触时间和温度等条件下对铀酰离子的吸附能力,研究了其在模拟海水中对铀酰离子的选择性吸附能力,以期C8A-AO在核工业海水提铀领域发挥其应用价值。     

官能化的金属有机框架在气体小分子分离中的应用

金属有机框架是由金属中心与有机配体自组装形成的一类结构可设计的新型多孔材料。吸附分离是金属有机框架的重要用途之一。本文介绍了以金属有机框架为多孔平台设计合成具有目标导向的官能化金属有机框架的途径以及官能化金属有机框架在二氧化碳与氮气、甲烷分离,烷烃与烯烃分离,低碳烷烃等小分子气体分离纯化中的作用。表明官能化的金属有机框架由于官能团活性位点的存在,在二氧化碳、烯烃、烷烃等气体小分子分离中相对未经修饰的金属有机框架具有更高的分离选择性。官能化的金属有机框架的目标导向使其在化工分离领域具有更广阔的应用前景。目前材料合成难以量产限制了官能化的金属有机框架在化工分离方面的普及,随着合成方法的不断简化官能化金属有机框架在化工分离中会有更广泛的应用。     

有机胺改性多孔材料制备固体胺二氧化碳吸附剂的研究进展

人类社会排放的温室气体逐年增多,全球变暖问题日益严重,二氧化碳减排已迫在眉睫。有机胺改性多孔材料制备的固体胺吸附剂,二氧化碳吸附性能十分优越,具有良好的工业应用前景。本文综述了介孔分子筛、硅胶、多孔炭材料等多种多孔材料载体负载有机胺制备固体胺吸附剂的方法,分析了其二氧化碳吸附性能,讨论了多孔材料的孔结构对吸附剂吸附性能的影响。     

基于有序多孔材料磷酸盐吸附剂的研究进展

过量的磷流入水体易导致水体富营养化等环境问题,吸附法由于操作方便、经济高效等特点被广泛应用于水体磷酸盐的去除。有序多孔材料具有孔道规则,比表面积大,孔容大等特点,其作为载体可有效提高活性物种的分散性,从而提高吸附剂吸附磷酸盐的效率。综述了基于不同有序多孔材料的吸附剂应用于水体磷酸盐去除的进展,主要包括有序多孔碳材料、有序多孔硅材料和金属有机框架。讨论了基于有序多孔材料吸附剂的磷酸盐吸附性能、主要吸附机理、影响因素及回收利用。总结了基于有序多孔材料吸附剂吸附磷酸盐存在的问题,展望了其未来研究方向及应用前景。     

选择性吸附提锂材料的研究进展

锂及其化合物既是一种绿色能源材料也是重要的战略物资。其在相关产业领域具有重要应用且需求量一直保持较高速度增长。海水、盐湖卤水中蕴藏着储量巨大的锂矿资源,为了满足强劲的市场需求,从海水、盐湖卤水中分离提取锂资源具有重要的经济价值与战略意义。由于卤水中锂离子浓度低、成分复杂、盐湖卤水还具有高镁锂比特点,选择性分离提取锂资源显得至关重要。本文以锰系离子筛、钛系离子筛、有机冠醚及其衍生物等选择性吸附单元为出发点,分别分析了各自的结构特点及吸附提锂机制,对基于锰系、钛系和有机冠醚及其衍生物的复合提锂吸附材料的制备方法等方面进行了综述。对基于以上选择性吸附单元的复合吸附材料制备研究现状进行了总结,指出了仍然存在的问题,对今后选择性吸附材料的制备及应用进行了展望。     

MOFs基碳材料对水体中抗生素的吸附去除

近年来，金属有机框架(metal-organic frameworks, MOFs)所衍生的多孔碳材料得益于其优异的孔隙结构和丰富的表面官能团，对水体中的抗生素表现出优异的吸附能力。并且，MOFs基碳材料制备合成方法简单且多样。为提高该类材料的吸附性能，现今研究人员主要研究集中在MOFs前体选择、制备条件优化、微观形貌调控及表面官能团修饰等方面。文中以MOFs基碳材料含有的元素种类及含量为依据，详细列举和分析了通过不同方法制备的MOFs基碳材料，通过模型拟合深入分析其对水体中抗生素吸附过程和机理，讨论影响吸附过程的不同因素，并对制备高性能MOFs基碳材料提出了见解。     

银、氟双元素改性TiO2光催化材料的性能

以多孔泡沫镍为载体,采用水热合成法制备了Ag修饰和Ag-F共改性多孔TiO2光催化材料,用多种方法对其进行了表征,并评价了其对水中罗丹明B的降解性能. 罗丹明B的光催化降解反应符合零级动力学规律,TiO2中主要成分为锐钛矿型纳米TiO2晶体,经500℃煅烧0.5 h后光催化性能提高. Ag修饰TiO2的光催化性能随Ag修饰量的增加先升高后下降,Ag修饰量大于0.6%时,其光催化性能又提高,最佳Ag修饰量为1.2%. 煅烧处理使样品的光催化性能提高,当Ag修饰量为0.8%时,其光催化性能最优. 1.2% Ag和2.0% F共改性的多孔光催化材料的光催化性能远优于单一Ag修饰材料.     

直接空气捕碳固体多孔材料的研究进展

直接空气捕碳(DAC)技术属于一种负碳技术，作为碳捕集、存储和利用(CCUS)技术的有效补充，是助力实现“双碳”目标的重要技术之一。由于吸附能力强、再生能耗低、应用场景灵活以及结构可调性强，固体多孔材料在降低DAC经济成本和运行能耗方面具有不可替代的优势。本文从固体多孔材料的DAC原理出发，重点综述了包括沸石吸附剂、硅基吸附剂、炭基吸附剂、纳米氧化铝吸附剂、金属有机框架(MOF)材料吸附剂和多孔树脂材料吸附剂等DAC的研究现状，系统介绍和比较了固体多孔吸附材料的吸附容量、吸附选择性、水热稳定性、再生能耗以及循环稳定性方面的优缺点。本文着重分析了胺功能化改性和载体孔隙结构等因素对吸附CO₂性能的影响规律，对各类固体多孔材料在DAC应用中面临的挑战提出了具体的优化方向，并指出未来固体多孔吸附材料的设计开发应兼顾经济性和高效性，加快开展中试规模的DAC试验研究。     

金属有机骨架材料对废水中铀的吸附研究综述

归纳了近几年来金属有机骨架材料(MOFs)对水中铀的吸附效果,介绍了溶液pH值、温度、离子强度、反应时间、初始铀浓度和吸附剂用量等因素对MOFs吸附铀的影响,总结了MOFs对水中铀的吸附机理以及选择性和再生性能,并对MOFs应用于铀废水处理中的前景和发展方向做了展望。指出研究方向：开发高效、环境友好的水相合成和无溶剂合成MOFs,及开展机械化学、微波、电化学和喷雾干燥等处理方法对MOFs进行规模化合成的研究。     

新型多孔材料的合成及应用研究进展

新型多孔材料具有孔径可调节、高比表面积和可功能化设计等特点，通过不同需求对其进行结构设计和化学修饰，能够得到各种形貌和性能的新型材料，使得其在吸附与分离、储能和催化等多个领域具有较好的应用潜能。介绍有机多孔材料(HCPs、PIMs、COFs、CMPs)和有机-无机杂化多孔材料(MOFs)的合成方法及其在物质吸附分离与催化领域的研究应用，并对今后的研究热点及发展趋势进行展望。     

金属有机骨架用于气体存储、吸附分离的研究进展

金属有机骨架(MOFs)由于具有大比表面积、高孔隙率、可调孔径、结构多样、开放的金属位点和化学可修饰性等诸多优点而被广泛用于气体的吸附分离研究。本文对近年来MOFs在气体存储、吸附分离领域的研究进展进行了综述,讨论了不同MOFs对氢气、甲烷的存储性能和存储机理及对二氧化碳、低碳烃等的分离性能和吸附机理,指出MOFs材料的比表面积、孔结构、金属位点、π-π键合作用、可修饰基团等是影响不同MOFs吸附分离过程的重要参数。有目的的功能化改性是提高MOFs材料选择性吸附分离性能的有效方法,但目前仍普遍存在存储吸附性能不够、稳定性不强、成本过高等问题,只有解决这些问题才能使MOFs大量从实验室走向工业化。     

分子筛材料制备及应用研究进展

分子筛是一类具有独特孔道结构的硅铝酸盐晶体,其具有比表面积大、催化性能好、孔道选择性高、热稳定性好等特点。此外,还有多种后处理方法可以对分子筛进行改性,从而扩大其应用范围。概述了分子筛的种类、用途以及改性方法,介绍了分子筛的各种制备方法,包括水热合成、气相转移、离子热合成、干粉体系合成法等,并对分子筛在环境保护、农业、生物医药、新型功能材料等领域的应用进行了综述。