鈾作為一種關(guān)鍵的核燃料資源，同時(shí)也是放射性環(huán)境污染物，廣泛存在于各種水體中，包括低濃度的礦井廢水（約5ppm）和海水（約3ppb），以及高濃度的放射性廢水（如某些核工業(yè)廢水中的濃度可達(dá)10^2ppm）。因此，從水體中提取鈾不僅在清潔能源領(lǐng)域具有重要意義，在環(huán)境保護(hù)方面也發(fā)揮關(guān)鍵作用。

該研究中，陽仁強(qiáng)/李明杰團(tuán)隊(duì)通過合成兩種基于β-酮烯胺連接的COFs，BTz-COF和BT-COF，分別以苯并三唑和苯并噻二唑?yàn)闃?gòu)建單元，研究了它們在不同pH條件下的鈾吸附能力和光催化產(chǎn)氫效率。BTz-COF表現(xiàn)出優(yōu)異的鈾吸附能力，最-大吸附量達(dá)到1.86g g?1，且在pH 3-9范圍內(nèi)均具有良好的吸附性能。光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)表明，BTz-COF在可見光照射下表現(xiàn)出高效的氫氣生成能力，最-大產(chǎn)氫速率為34.53μmolh?1，顯著高于BT-COF。通過光致發(fā)光（PL）和瞬態(tài)光電流測試，揭示了BTz-COF中電子-空穴對的分離效率更高，且在光催化過程中，鈾離子被還原為不溶性UO?，作為助催化劑進(jìn)一步促進(jìn)了氫氣的生成。此外，BTz-COF在多次循環(huán)實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和可重復(fù)使用性。

綜上所述，BTz-COF不僅在鈾捕獲方面表現(xiàn)出高效性和廣泛的應(yīng)用潛力，還在光催化產(chǎn)氫方面展示了優(yōu)異的性能，為鈾回收和高效產(chǎn)氫提供了一種綠色、低成本的解決方案。

接下來這篇文章，樂小豹給大家介紹一種神奇的材料——液態(tài)多孔COF，它不僅會“呼吸”，還能在很多領(lǐng)域大顯身手。

眾所-周知，多孔液體內(nèi)部擁有大量的孔隙，氣體分子可以吸附在這些孔道中，就像吸附在海綿上一樣，從而可以顯著增加氣體在液體中的溶解度?；诖耍?strong>中科院福建物質(zhì)所的研究者通過在COF外表面修飾-離子交換的方法，制備了首-例室溫下液態(tài)COF材料（COF-301-PL）。

這種液態(tài)COF材料神奇的地方在于，它的孔隙可以像呼吸一樣，隨著外界環(huán)境氣壓的變化而動態(tài)調(diào)整。當(dāng)有大量氣體分子進(jìn)入到孔道時(shí)，孔隙會張開“迎接”它們；而當(dāng)氣體分子離開時(shí)，孔隙又會閉合“送別”它們。正是基于這個原因，COF-301-PL繼承了多孔主體框架的“呼吸”能力，因此在高壓環(huán)境下展現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的CO₂吸附與催化轉(zhuǎn)化性能。

在以CO₂與環(huán)氧氯丙烷為底物的模型反應(yīng)中，COF-301-PL展現(xiàn)出對于CO₂顯著增強(qiáng)的催化轉(zhuǎn)化性能。與COF-301固體粉末或PEGS液態(tài)客體溶劑相比，其對于CO₂的轉(zhuǎn)化效率提升了17倍與24倍。此外，通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，與無孔的液態(tài)客體溶劑PEGS相比，COF-301-PL在提升外加環(huán)境壓力時(shí)，其對CO₂的轉(zhuǎn)化效率會隨環(huán)境壓力的增加而產(chǎn)生顯著的增量。

綜上，液態(tài)COF材料的出現(xiàn)，為多孔材料領(lǐng)域帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。隨著研究的深入，液態(tài)柔性多孔材料將會在科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域取得更多突破，進(jìn)而在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。