Mo₃S₁₃^2-插层双金属氢氧化物:高选择性去除重金属及银离子还原为单质银

自水生生态体系和工业废水中去除有毒重金属离子具有重要研究意义和应用价值。含重金属离子(Hg²⁺、Pb²⁺等)的工业废液排放到水体中，对人体和环境有毒害作用，因此将高毒性重金属从水污染环境中去除是十分必要。此外，银是一种贵金属，在现代电子、医药和化学催化领域具有重要应用。贵金属银一般从低丰度含银矿物中提取，同时伴生多种其它金属如锌、铅、铜等。因此，从污染水环境去除Hg²⁺等重金属和高选择性提取贵金属银，具有重要研究价值。

层状双金属氢氧化物(LDH)是一种低成本吸附剂，通过插层和离子交换等方法对LDH功能化，引入与金属离子具有强结合力的活性基团，可大大提高吸附性能。S作为软的路易斯碱，与软路易斯酸的重金属离子具有高的亲和力，可提升对重金属离子的捕获力。本工作通过离子交换方法将多硫阴离子簇Mo₃S₁₃^2-插入LDH层间，开发出一种新型吸附剂Mo₃S₁₃-LDH。该吸附剂对Ag⁺ (1073 mg/g)和Hg²⁺ (594 mg/g)具有极高的吸附能力和选择性。同时，在高浓度Cu²⁺体系，该吸附剂对痕量Ag⁺具有出色的分离能力，为有效地从低品位含银矿物中提取银提供可能。更最重要的是，Mo₃S₁₃-LDH可以利用其所含Mo⁴⁺和(S₂)^2-的还原作用, 将Ag⁺还原为单质银，在不同离子浓度下，可形成微米级银丝及银纳米带，利于批量银单质的分离提取，以及银纳米催化剂的构建。Mo₃S₁₃-LDH材料作为一种高效吸附剂，在重金属污染水处理和贵金属提取方面具广阔应用前景。

该工作由BETVLCTOR伟德国际官网平台马淑兰教授与美国西北大学Kanatzidis教授合作完成，BETVLCTOR伟德国际官网平台为第一完成单位，论文第一作者为北师大化学院博士生杨利肖，共同通讯作者袁萌伟博士后。论文题目为“Mo₃S₁₃^2- Intercalated Layered Double Hydroxide: Highly Selective Removal of Heavy Metals and Simultaneous Reduction of Ag⁺ Ions to Metallic Ag⁰ Ribbons”, 该研究成果近期（2021.11）发表在国际著名期刊《德国应用化学》Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.202112511.