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王琳博士的工作被Environmental Science & Technology接收 ,祝贺!
铀在环境中的迁移行为与其氧化态和化学种态直接相关，除常规的吸附去污外，将高氧化态、易迁移的U(VI)还原为低氧化态、难溶的U(IV)已成为降低铀对环境影响的有效方法。然而除常见的Fe基化合物和微生物外，目前用于还原固定U(VI)的其他候选材料则鲜有报道。另一方面，过渡金属元素Ti在还原性地质环境中能够与U形成结构稳定的原生铀矿石（如钛铀矿，UTi2O6），这表明含钛化合物在铀的迁移、固定与沉积过程中扮演着重要角色。
核能化学实验室从Ti基MXene中筛选出具有高反应活性的Ti2CTx，首次通过“吸附-还原”的策略实现了其对U(VI)的原位固定与高效清除。TiC2Tx在较宽pH范围（pH 3~10）内均表现出优异的U(VI)去除能力，如在pH3.0时去除容量达到470 mg g-1。随后通过X射线吸收谱、光电子能谱以及其他光谱学表征对U(VI)去除的微观作用机理进行了系统研究，发现低pH下U(VI)被还原为单核的U(IV)并以双齿的形式配位到Ti基基体材料上，而高pH时U(VI)被还原为UO2+x纳米颗粒；同时TiC2Tx的腐蚀产物为无定形TiO2。模拟酸性矿废水处理表明Ti2CTx在大量竞争性阳离子的存在下仍能对酸性溶液中的U(VI)实现高效去除。Ti2CTx MXene对U(VI)呈现出十分有趣的pH依赖性还原固定机制，这一发现为抑制酸性环境中铀的迁移提供了新的思路。此外本工作为高氧化态放射性元素以及其他强氧化性环境污染物的去除开发了Ti-基新材料，这对于后续MXene相关的环境治理应用的开展具有重要借鉴意义。
文章信息：Lin Wang, Huan Song, Liyong Yuan, Zijie Li, Yujuan Zhang, John K. Gibson, Lirong Zheng, Zhifang Chai, Weiqun Shi, Efficient U(VI) Reduction and Sequestration by Ti2CTx MXene, Environ. Sci. & Technol. 2018, accepted.
