硒元素在工业（冶金、电子、太阳能等）、医药（癌症治疗）、营养食品（富硒食品）等诸多领域有着广泛的用途。矿石开采、冶金、电子工业等许多工业过程都会产生和排放高浓度含硒废水，污染水环境，危害环境安全和人体健康。因此开发高效的吸附材料和方法去除水环境中过量的硒，对于保障环境安全和公众健康具有迫切的现实意义。
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先进功能多孔材料团队在水环境Se（IV）污染物高效去除领域取得新进展。团队基于Zr6簇的不饱和开放位点，成功设计并合成了对Se（IV）具有高吸附量的4-连接Zr-MOF(HNU-88)。其中间体的金属有机凝胶材料(HNU-G8)，实现了对水环境水体中Se（IV）的快速吸附去除。相关研究成果以“Unlocking open metal sites in Zr-MOF/MOG for efficient and rapid Se(IV) adsorption”为题发表于期刊《Science China Chemistry》（中国科学院一区Top，IF=9.7），论文链接：//engine.scichina.com/doi/10.1007/s11426-026-3401-3。博士研究生周琪为论文第一作者，任国建副教授和潘勤鹤教授为论文共同通讯作者。
本工作通过两性离子配体1,3-双(3,5-二羧基苯基)-1H-咪唑-3-氯化鎓(H4L+Cl-)和Zr4+的组装，并采用配位竞争的策略，合成了4-连接的Zr-MOF(HNU-88)。得益于4-连接Zr6簇中开放金属位点，HNU-88对SeO32-表现出良好的吸附能力，最大吸附量为450.56 mg/g。基于傅里叶变换红外（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）的数据，并通过静电势表面（EPS）和自然布居分析（NPA）计算证实，Se（IV）的吸附位点被确认在具有开放金属位点的Zr原子上。为了提高吸附动力学，在HNU-88的形成过程中获得了金属有机凝胶材料（HNU-G8）。HNU-G8显着缩短了吸附平衡时间，在3小时内达到了吸附平衡。对于低浓度Se(IV)，HNU-G8可以在30分钟内将痕量浓度降低至<10 ppb，满足欧盟饮用水标准。这项工作不仅为设计低配位Zr-MOFs提供了一种可行的方法，而且还解锁了去除Se(IV)的开放金属位点策略：高容量吸附的不饱和连接MOF和超快去除的MOG。
本研究得到海南省国际科技合作计划（GHYF2022006）、国家自然科学基金（22361016, 22361017）、海南省院士创新平台专项研究基金（YSPTZX202321）和铀资源勘探-开采及核遥感实验室（2025ZQ-KF-08）等项目的资助。
撰稿人：任国建
审核人：潘福生
