东华理工大学|东华理工大学：用于超高铀吸附的质子交换聚丙烯酸超分子水凝胶东华理工大学

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【东华理工大学|东华理工大学：用于超高铀吸附的质子交换聚丙烯酸超分子水凝胶】

开发高效吸收剂是净化含铀废水的持续需求。该研究报告了一种聚（丙烯酸）（PAA）超分子水凝胶，其通过在酸性溶液中的物理交联具有氢键相互作用。 PAA水凝胶羧基中的质子在吸附过程中可以与水溶液中的铀酰离子交换，在解吸/再生时反之亦然。
图 1(a) 光学照片显示 PAA 水溶液通过氢键形成转化为水凝胶， (b) FITR 光谱和 (c) 分别为 PAA 气凝胶和原始粉末的高分辨率 O1s XPS 光谱。
质子交换使铀酰与 PAA 水凝胶轻松配位，从而在 20 mg/L 掺铀水中实现 1362 mg/g 的超高铀吸收。此外， PAA水凝胶在很大程度上可以耐受高浓度金属阳离子，有利于现实条件下的高效脱铀。这些发现为通过超分子定制开发用于去除废水中的铀的高效吸附剂提供了深刻见解。
图 4(a) 解吸前后 PAA 水凝胶和洗脱液的光学照片， (b) 解吸/再生循环， (c) 铀酰离子的质子交换示意图， (d) 通过 DFT 计算得出的配位结构， (e) PAA 水凝胶对铀的吸收与其他吸附剂相比，（f）吸附前后的离子浓度。
相关论文以题为A Proton-Exchange Poly (acrylic acid) Supramolecular Hydrogel for Ultrahigh Uranium Adsorption发表在《Journal of Materials Chemistry A》上。通讯作者是东华理工大学那兵教授。
参考文献：
doi.org/10.1039/D1TA05756A