馬淑蘭課題組近期J. Am. Chem. Soc.文章介紹
Ma, Lijiao; Islam, Saiful; Xiao, Chengliang; Zhao, Jing; Liu, Hongyun; Yuan, Mengwei; Sun, Genban; Li, Huifeng; Ma, Shulan;* Kanatzidis, Mercouri,* Rapid Simultaneous Removal of Toxic Anions [HSeO3]‾, [SeO3]2-, [SeO4]2-, and Metals Hg2+, Cu2+ and Cd2+ by MoS42- Intercalated Layered Double Hydroxide, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 12745-12757.
硒是一種人體必需的元素，但在高濃度時(shí)又會(huì)使人中毒，同時(shí)，79Se作為半衰期很長的放射性核素，對(duì)人體危害極高。本工作合成了一種MoS42-插層的Mg/Al層狀雙金屬氫氧化物(MgAl-MoS4-LDH，簡寫為MoS4-LDH)材料，可快速、高效去除水溶液中硒氧陰離子SeO42-、SeO32-和重金屬離子Hg2+、Cu2+和Cd2+。三種金屬離子Hg2+、Cu2+和Cd2+均能大大提升SeO32-的去除率(≥99.9%)，Hg2+存在可提高SeO42-吸附效果(＞99.9%)，吸附后幾乎所有元素的濃度降至<10 ppb，達(dá)飲用水標(biāo)準(zhǔn)。Se(IV)最大吸附量達(dá)294 mg/g，是目前報(bào)道最高值。吸附機(jī)理研究表明，由于重金屬離子與層間MoS42的絡(luò)合，降低了層間MoS42陰離子含量，因而加快了對(duì)硒氧陰離子的捕獲速率，1 min時(shí)Hg2+吸附率>99.5%，30 min時(shí)Se(VI)吸附率達(dá)99.0%, 10 min時(shí)Cu2++Se(IV) 吸附率>99.5%, 30 min時(shí)Cd2+、Se(IV)吸附率>99.5%。XPS研究發(fā)現(xiàn)，吸附SeO32-過程中，Se(IV)被MoS42-中S2-還原為Se0，使水溶性SeO32-變?yōu)殡y溶性Se0，為Se元素固化提供了新型材料。該MoS4-LDH材料有望成為一種高效吸附劑，在含毒性硒氧離子和重金屬Hg2+、Cu2+和Cd2+污染水處理方面具廣闊應(yīng)用前景。
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