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涂昊威同学与武延泽博士关于一锅法共晶熔盐合成 MXene 负载纳米零价铁复合材料用于高效吸附还原铀的研究工作被Chemical Engineering Journal接收，祝贺！
纳米零价铁（nZVI）因其能够将环境水体中高迁移性的U(VI)进行有效还原固定而备受研究人员的关注。然而，其环境修复潜力通常受到颗粒严重团聚或稳定性较差的阻碍。克服上述挑战的有效方案是将 nZVI 均匀、牢固地分散到二维材料等高比表面积基底上。
在此我们报道了一种基于 FeCl2-NaCl 二元共晶熔盐（MS）一锅合成 MXene-nZVI 复合材料的新策略，即利用氯化物熔盐中具有高氧化还原电位的亚铁离子有效去除MAX相中弱键合的Al，在熔盐刻蚀形成Ti3C2Tx的同时实现MXene表面nZVI的均匀负载。该策略有效克服了传统MXene-nZVI复合物制备存在的步骤繁琐、时效性差以及方法不够绿色环保等问题。在实验过程中，我们发现随着反应温度的提高，合成得到的MS-MXene-nZVI复合物含铁量逐渐增加，相应的铀吸附性能与去除率也得到显著提升。批次吸附实验表明，MXene 和 nZVI 之间的协同增效对于提升复合材料的除铀能力发挥着关键作用，U(VI)的最大去除容量达到 1750 mg/g。环境应用评估表明，MS-MXene-nZVI 可用于复杂酸性矿井废水中铀污染的低成本高效清除。进一步利用X射线吸收谱和光电子能谱证实了反应过程中U(VI) 的去除机制主要是还原固定，并伴有表面化学吸附和水解沉淀；随着U(VI)的还原，复合物中的nZVI则被氧化为结构性Fe(II)。此外还发现复合物表面沉积铀的种态随深度变化可能呈现异质分布，这与nZVI的吸附-还原-水解反应进程密切相关。综上，本研究为熔盐法绿色、简便地制备 MXene 基 nZVI 复合材料提供了新策略，并为其在放射性核素高效分离和其他污染物去除等环境修复领域的应用提供了新的见解。
文章信息：Hao-Wei Tu,# Yan-Ze Wu,# Zi-Jie Li, Peng-Cheng Zhang, Cui-Lian Wei, Li-Yong Yuan, Nan-Nan Wang*, Lin Wang*, Wei-Qun Shi*. One-pot eutectic molten salt synthesis of MXene-supported nanoscale zero-valent iron composites for efficient adsorption and reduction of uranium. Chem. Eng. J. 2024, accepted. (The first two authors contributed equally to this work)