Impact of metal ions and organic ligands on uranium removal properties by zeolitic imidazolate framework materials

沸石咪唑盐骨架 咪唑酯 化学 吸附 齿合度 金属有机骨架 铀酰 金属 咪唑 水溶液中的金属离子 配体(生物化学) 无机化学 X射线光电子能谱 朗缪尔吸附模型 材料科学 化学工程 离子 物理化学 立体化学 有机化学 受体 生物化学 冶金 工程类
作者
Yue Liu,Yingzhong Huo,Xiangxue Wang,Shujun Yu,Yuejie Ai,Zhongshan Chen,Pan Zhang,Lan Chen,Guang‐Ling Song,Njud S. Alharbi,Samar Rabah,Xiangke Wang
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier BV]
卷期号:278: 123216-123216 被引量:139
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2020.123216
摘要

Highly porous zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs), with disparate metal ions (ZIF-8 and ZIF-67), disparate organic ligands (ZIF-9 and ZIF-67), single or double central metal atoms (ZIF-8, Zn/Co-ZIF and ZIF-67) were prepared and used in the elimination of typical radionuclide U(VI). The detailed interaction mechanisms were studied by batch experiments, spectral analyses and DFT calculation. Langmuir isotherms model revealed a decreasing tendency to remove U(VI): ZIF-8 (540.4 mg/g) > Zn/Co-ZIF (527.5 mg/g) > ZIF-9 (448.6 mg/g) > ZIF-67 (368.2 mg/g). Based on the effects of pH and foreign ions, FTIR and XPS spectra analyses, the possible interaction mechanisms of U(VI) onto ZIFs were surface complexation and electrostatic interaction. Among them, ZIF-8 with Zn metal center and 2-methylimidazolate organic ligand had the best elimination capacity for U(VI) because of its large surface area, active metal ion and abundant nitrogen-containing groups (e.g., C–N, Zn–N and CN). Specially, the adsorption energy of ZIF-8-Zn2-UO22+ structure was −2.299 eV obtained by DFT calculation, illustrating that U(VI) and N atoms were formed the most stable bidentate coordination compounds. This paper highlights the effects of the hydroxylated metals, the functional groups of the imidazole ring on the elimination of U(VI), which can provide constructive suggestions for further adsorbent materials amelioration.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
DarrenVan完成签到,获得积分10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助20
刚刚
玛卡巴卡完成签到 ,获得积分10
刚刚
YWang发布了新的文献求助10
1秒前
xia_完成签到,获得积分10
1秒前
imcwj完成签到 ,获得积分10
1秒前
loveananya完成签到,获得积分10
2秒前
leaolf应助钱塘小虾米采纳,获得150
3秒前
陈少华完成签到 ,获得积分10
3秒前
魏小梅发布了新的文献求助10
3秒前
一只生物狗完成签到,获得积分10
3秒前
pluto完成签到,获得积分0
3秒前
舒心的寄松给舒心的寄松的求助进行了留言
4秒前
高大莺发布了新的文献求助10
4秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
11哥应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
浪子应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得50
5秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
浪子应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
共享精神应助研友_nPPz9n采纳,获得10
5秒前
236完成签到,获得积分10
6秒前
April完成签到,获得积分10
6秒前
feihua1完成签到 ,获得积分10
7秒前
自由可兰完成签到 ,获得积分10
7秒前
追寻若风完成签到,获得积分10
7秒前
谦让的莆完成签到 ,获得积分10
8秒前
小葡萄完成签到 ,获得积分10
8秒前
dz完成签到,获得积分10
8秒前
缘分完成签到,获得积分0
8秒前
可可完成签到 ,获得积分10
9秒前
称心的大米完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
wish完成签到 ,获得积分10
11秒前
潇洒莞发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Electrochemistry: Volume 17 600
Physical Chemistry: How Chemistry Works 500
SOLUTIONS Adhesive restoration techniques restorative and integrated surgical procedures 500
Energy-Size Reduction Relationships In Comminution 500
Principles Of Comminution, I-Size Distribution And Surface Calculations 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4946045
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4210330
关于积分的说明 13087390
捐赠科研通 3990895
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2184843
邀请新用户注册赠送积分活动 1200218
关于科研通互助平台的介绍 1113922