本技术属于海水提铀和新材料领域,提供了一种双萘基蒽类化合物及其合成方法,并应用于制备海水提铀的MOF(30-Zr)。该化合物4‑[10‑(4-萘基)蒽基]-1-丁醇,通过特定合成步骤制得,有效提高了海水提铀效率。
背景技术
铀作为核能工业的核心战略资源,主要通过矿采获得。虽然陆地铀矿储量约为630万吨,但随着能源需求的不断增长,陆地铀资源将出现短缺。海洋中含有大约45亿吨铀,几乎是陆地可用铀总量的1000倍。但海水中铀浓度较低,为3.3ppb,因此,开发能够从海水中提取铀的有效和经济的技术十分必要。
另一方面,核电的不断发展也给生态安全和人类健康带来了潜在的危害。铀一旦从采矿和工业活动中释放出来,在水溶液中就会产生剧毒,接触铀会增加患癌症和/或肝损伤的风险,长期摄入可导致体内辐照和化学毒性。因此,从水溶液中捕获和回收铀对人类健康、环境保护和核能的可持续发展具有重要意义。现有的吸附铀材料在实际应用中存在一些弊端,如吸附速度慢、再生能力差、环境稳定性差等。针对这些弊端,研究者们正在不断探索新型材料和改进工艺,以提高铀吸附和回收的效率与安全性。
金属-有机框架结构(Metal-Organic Frameworks,简称MOFs)是建立在分子识别和自组装等行为的基础上,以含有特殊配位原子或者配位官能团的有机配体或有机桥基和金属为构筑单元组装得到。丰富的有机配体和与金属离子/簇的多样化配位模式为MOFs的设计和合成提供了无限可能。发展至今,由于结构的多样性、特殊的孔隙环境和精确的可调特性,MOFs在许多领域受到了关注。虽然金属有机框架(MOFs)材料有着高选择性吸附、高比表面积、环境友好、再生能力强等特点,但至今合成的10万多种MOFs中,仅有300多种水稳定性MOFs,因此设计合成一种能在海水条件下进行吸附铀的MOFs材料至关重要。
实现思路