金属有机框架MIL-53(Fe)可见光催化还原水中U(Ⅵ) |
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引用本文: | 闫增元,习海玲,袁立永.金属有机框架MIL-53(Fe)可见光催化还原水中U(Ⅵ)[J].环境科学,2019,40(4):1819-1825. |
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作者姓名: | 闫增元 习海玲 袁立永 |
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作者单位: | 国民核生化灾害防护国家重点实验室, 北京 102205;中国科学院高能物理研究所, 北京 100049,国民核生化灾害防护国家重点实验室, 北京 102205,中国科学院高能物理研究所, 北京 100049 |
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基金项目: | 科学挑战计划项目(TZ2016004);国家自然科学基金项目(21777161,21471153) |
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摘 要: | U(Ⅵ)是放射性废液中铀的主要存在形式.将可溶的U(Ⅵ)还原为难溶的U(Ⅳ)是治理铀污染的有效方法.以溶剂热法合成了铁基金属有机框架材料MIL-53(Fe).在表征了材料的结构及光响应特性基础上,开展了MIL-53(Fe)在可见光下催化还原水中U(Ⅵ)的研究.探究了空穴捕获剂种类、空穴捕获剂浓度、反应体系pH及催化剂用量等对U(Ⅵ)光催化还原的影响.结果表明,空穴捕获剂甲酸的加入可有效提高光催化反应的电荷分离效率.当甲酸浓度为1 mmol·L-1时,400 mg·L-1的MIL-53(Fe)在可见光下,2 h内对初始浓度为50 mg·L-1的U(Ⅵ)去除率达到80%;光电子能谱检测结果显示反应中有U(Ⅳ)生成,推测其主要反应机制是甲酸与MIL-53(Fe)的光生空穴反应产生强还原性的·COO-,将U(Ⅵ)还原为U(Ⅳ),从而实现对水中U(Ⅵ)的光催化去除.
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关 键 词: | 金属有机框架 U(Ⅵ) 光催化还原 MIL-53(Fe) 空穴捕获剂 |
收稿时间: | 2018/9/4 0:00:00 |
修稿时间: | 2018/10/8 0:00:00 |
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