郑寿添孙财课题组在多酸耦合治理铀矿废水和降解塑料取得重要进展
日期:2025-08-21 阅读次数: 作者: 来源:

近日,我院郑寿添教授/孙财副教授团队在Adv. Funct. Mater. 期刊上在线发表了题为 Bridging Uranium Uptake and PET Plastics Degradation within an All-inorganic Polyoxoniobate Framework的原创性研究成果。该工作利用全无机铌氧簇框架耦合解决了铀矿废水治理塑料降解这两个环保难题

一方面,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料的高稳定性,使其回收与降解长期面临能耗高、成本大、二次污染等瓶颈。另一方面,铀矿开采和提炼过程中产生的含铀废水,因其毒性与复杂性,对环境构成严重威胁。团队提出了一种一石二鸟的新策略:利用全无机多铌酸盐框架(PONb, FZU-1高效捕获废水中痕量铀酰离子,并通过吸附铀酰后的FZU-1U作为光催化剂,实现了铀资源回收与PET塑料光催化降解的耦合

研究表明,FZU-1对铀酰离子具有高选择性和高效吸附能力,去除率可达98.5%。所得FZU-1U在蓝光照射下展现出优异的光催化活性,可将PET塑料高选择性降解为对苯二甲酸(TPA),收率达 92.3%,其周转频率(TOF)比均相催化剂硝酸铀酰高出 160,并能稳定循环运行超过10次。机理研究表明,该高效性能来源于PONb框架限域下的铀酰活性位点实现氢原子转移(HAT)与单电子转移(SET)的高效耦合过程,从而实现了光生电子空穴的高效分离与利用。

该研究不仅为含铀废水治理提供了新途径,同时也为PET塑料升级利用开辟了低成本、低能耗的可持续方案,对推动环境治理与循环经济发展具有重要意义。

福州大学化学学院郑寿添教授孙财副教授为本文共同通讯作者,福州大学化学学院博士生刘乙鑫、贾蕾博士后李艳茹文章共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金的资助。


论文信息: Bridging Uranium Uptake and PET Plastics Degradation Within an All-Inorganic Polyoxoniobate Framework. Adv. Funct. Mater. 2025, e16939. DOI: 10.1002/adfm.202516939.