开发一种具有高吸附能力的材料可以有效解决铅污染对环境和人类健康造成的严重问题。近日，中国农业科学院Mao Xuefei、武汉工程大学Li Junbo、华中师范大学Guo Yanbing制备了氢取代石墨二炔（HsGDY），并将其用于去除污水和含铅溶液中的铅离子。
本文要点：
1) 作者所制备的HsGDY对铅的吸附能力最高，并且最大吸附能力为2390mg/g，比石墨炔（GDY）的吸附能力高约五倍。HsGDY独特的六方孔和堆叠模式使其在单个单位空间内通过其内侧吸附模式可以吸附更多的铅。此外，Pb 6s和H 1s杂化促进了吸附在HsGDY乙炔键上铅原子的键合，有助于提高其吸附能力。HsGDY可以很容易地通过酸处理再生，并且在六次吸附再生循环后表现出优异的再生能力和可靠性。
2) Langmuir等温线模型、拟二阶理论和密度泛函理论（DFT）表明，铅在HsGDY中的吸附过程是单层化学吸附。此外，基于HsGDY的便携式过滤器可以处理1000μg/L的含铅水溶液，最高可达1000mL，这几乎是商业活性炭颗粒的6.67倍。HsGDY具有良好的生物相容性和对100μg/L含铅水溶液的良好去除效率，是GDY的1.7倍。
Shuanglei Xie et.al Ultra-high-efficiency capture of lead ions over acetylenic bond-rich graphdiyne adsorbent in aqueous solution PNAS 2023
DOI: 10.1073/pnas.2221002120
https://doi.org/10.1073/pnas.2221002120
