吴一楠副教授科研成果｜“纳米阱”UiO-66(Zr)高效吸附重金属污染物-百灵威

乙二胺四乙酸（EDTA）是一种对重金属（如铜、铅、镍和钴）具有高亲和力的强效络合剂，通常存在于金属电镀和冶金废水中，容易与重金属形成稳定的络合物，对人体和生态系统产生危害。随着更加严格的废水排放标准的出台，探索新的材料或方法高效去除低浓度的EDTA重金属络合污染物成为该领域面临的一大挑战。
金属有机框架（MOFs）是一类多孔晶体材料，水稳性的MOFs在吸附水溶液中重金属离子方面显示出广阔的应用前景。受到UiO-66(Zr)高稳定性、多吸附位点、高选择性和对含氧阴离子的强亲和力的启发，同济大学吴一楠教授合成了形态明确的水稳性UiO-66(Zr)，并将其作为纳米阱用于捕获3种EDTA重金属络合物（Cu-EDTA、Pb-EDTA和Ni-EDTA）。结果表明，UiO-66(Zr)具有良好的稳定性，在较宽的pH范围内（3.0-10.0）对Cu-EDTA（57.56mg/g）、Pb-EDTA（120.6mg/g）和Ni-EDTA（54.27mg/g）的去除效率高，吸附速率快。NaOH溶液可解吸吸附在UiO-66(Zr)上的EDTA重金属络合物，实现UiO-66(Zr) 的回收利用。
传统的UiO-66(Zr)制备方法需加热，且合成过程中会使用大量有机溶剂，洗涤和活化过程繁琐，生产成本高且放大困难。百灵威联合同济大学吴一楠副教授对金属有机骨架材料的传统合成方法进行改造，实现在温和条件下制备UiO-66(Zr) ，并可放大生产，产品缺陷比例更大，吸附能力更强。

吴一楠，同济大学环境科学与工程学院副教授，博导。2008-2011年于清华大学化学系学习，2012年11月获同济大学博士学位并留校从事博士后研究。主要研究方向为新型环境功能材料的合成、绿色宏量制备及其对环境污染物的吸附、传感和分离等应用基础研究。在angewandte chemie、small、nanoscale等国际期刊上发表第一或通讯作者论文20余篇。获教育部科技进步奖、国家环境保护科学技术奖、教育部自然科学奖等科技奖励。授权美国发明专利1项和中国发明专利9项，参与制定国家标准1项，并与知名国际化学企业Hitachi chem（日立化成）和J&K（百灵威）等联合研发新型环境材料，推进环境净化技术创新和成果转化，形成了以金属有机骨架功能材料的开发与应用为核心的特色研究方向和优势。

品名	CAS	货号
Zirconium 1,4-dicarboxybenzene MOF (UiO-66), BET surface area 1000-1600 m2/g, particle size: amorphous microcrystal 锆 1,4-羧基苯MOF (UiO-66)	1072413-89-8	946537

参考文献

Lou X, Wu Y, Kabtamu D M, et al. Exploring UiO-66 (Zr) frameworks as nanotraps for highly efficient removal of EDTA-complexed heavy metals from water[J]. Journal of environmental chemical engineering, 2021, 9(1): 104932.

吴一楠副教授科研成果｜“纳米阱”UiO-66(Zr)高效吸附重金属污染物

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