馬淑蘭老師 J. Am. Chem. Soc. 文章介紹
重金屬離子對(duì)淡水系統(tǒng)造成重大污染，極大影響人類生活。汞(Hg)被認(rèn)為是一種對(duì)人類和環(huán)境極其有害的重金屬。將Hg2+等重金屬離子的濃度降低到痕量級(jí)（< 5ppb）是一個(gè)重要挑戰(zhàn)。同時(shí)，貴金屬銀在催化、傳感、電子、抗菌、珠寶等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，銀的提取和回收非常必要。銀可從高品位銀礦和低品位銀礦中提取，但精煉操作會(huì)產(chǎn)生大量含貴金屬廢水。因此，在低濃時(shí)有效去除有毒金屬(如汞)或提取貴金屬(如銀)，特別是在含Cu2+銀礦浸出液高選擇性分離銀，具有重要應(yīng)用價(jià)值。
導(dǎo)電聚合物，如聚苯胺（PAN）和聚吡咯（Ppy）等常被用于廢水凈化。陰離子摻雜Ppy基質(zhì)與硫客體功能化時(shí)，作為軟路易斯堿的S與軟路易斯酸的重金屬具有很強(qiáng)的親和力，可通過M-S作用實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的高效吸附。Mo3S132-簇包括多種硫基團(tuán)(頂端S2-，端基S22-，及橋連S22-)，將Mo3S132-與帶正電Ppy基質(zhì)復(fù)合，開發(fā)出一種新型吸附劑Mo3S13-Ppy。Mo3S13-Ppy對(duì)Ag+和Hg2+表現(xiàn)出優(yōu)良的吸附選擇性和捕獲能力，可將Ag+和Hg2+降低到痕量（<1 ppb），復(fù)合國際飲用水標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，Mo3S13-Ppy可在高Cu2+/Ag+比時(shí)有效提取銀，為從富含銅的銀礦浸出液高效取銀提供可能。更重要的是，Mo3S13-Ppy在吸附銀離子的同時(shí)可將Ag+還原為單質(zhì)銀，形成了厘米級(jí)大小的片狀銀晶體，易于實(shí)現(xiàn)提取和純化。這為從各種廢水環(huán)境直接提取貴金屬提供了新思路。
該研究由北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院馬淑蘭教授與美國西北大學(xué)Mercouri G. Kanatzidis教授合作完成，北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院為第一完成單位，論文第一作者為北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院博士生袁萌偉，合作指導(dǎo)教師還有孫根班副教授。論文相關(guān)信息：Polypyrrole-Mo3S13: An Efficient Sorbent for the Capture of Hg2+ and Highly Selective Extraction of Ag+ over Cu2+, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 1574-1583. DOI: 10.1021/jacs.9b12196.
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