22级博士生梅斗超作为第一作者撰写的综述“Adsorption of uranium (VI) by metal-organic frameworks and covalent-organic frameworks from water”发表在《Coordination Chemistry Reviews》上。
能源和环境是人类社会发展的两大永恒主题。核能凭借其运行成本低,运输方便,环保性好等诸多优势近年来引起人们的广泛关注。铀作为主要的核原料,而海水中的铀含量是远远高于陆地上的。因此,从海水中提取铀是必不可少的。此外,核工业产生的含铀废水也对生态环境造成严重的威胁。
该综述首先总结了MOFs和COFs的不同合成方法,如溶剂热法,蒸汽扩散法,微波法,超声法,机械研磨法等。然后,各种影响因素(pH值,初始铀浓度,吸附剂的量,温度,时间,离子强度和共存离子)被分别评估对铀吸附的影响。此外,MOFs和COFs在铀吸附领域的实际应用潜力被评估。更为重要的是,MOFs/COFs与UO22+的键合机理从热力学、动力学、配位环境和DFT理论计算的角度被分析。最后,我们比较了MOFs/COFs与其它材料的铀吸附性能,结果表明MOFs/COFs是一类有前途的铀吸附剂。
在此基础上,创造性地提出RNN模型去结合MOFs/COFs材料对U(VI)的检测和吸附。另外,此深度学习算法能够代替传统的电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)的使用。即通过荧光强度的变化就可以计算出溶液中铀酰离子的浓度,这为未来MOFs和COFs材料在铀吸附领域的应用提供了借鉴意义。
论文链接: https://doi.org/10.1016/j.ccr.2022.214917