中国科学院福建物质结构研究所冯美玲

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冯美玲，女，1980年生，博士，中国科学院福建物质结构研究所研究员，博士生导师。2002年7月大学本科毕业于内蒙古师范大学，获理学学士学位；2007年7月博士毕业于中国科学院福建物质结构研究所，导师毛江高研究员；2007.7-2009.12中科院福建物质结构研究所纳米材料研究室黄小荥课题组任助理研究员；2009年12月晋升副研究员；2017年1月晋升研究员。2015.11-2016.8在美国西北大学Prof. Mercouri G. Kanatzidis小组进行访问研究。 研究方向是面向国家重大环保问题战略需求，从事新型无机离子交换材料的制备和性能研究，旨在开发能够有效去除Cs+、Sr2+等离子，且具有良好的酸碱稳定性、高吸附量和高选择性的新型离子交换材料。
　　目前已发表SCI论文60余篇，论文被他人引用达589次。申请国内发明专利5项（授权2项）。其中以第一作者和唯一通讯联系人发表一区论文J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、J. Mater. Chem. A各一篇。目前主持国家自然科学基金面上项目1项、中科院海西研究院“春苗”青年人才专项1项。已结题项目（主持）：国家自然科学基金青年科学基金项目1项、中科院青年创新促进会专项基金1项、福建省自然科学基金面上项目1项、福建省青年人才项目1项。参与国家自然科学基金重点项目、面上项目和科技部“973”计划子课题等项目。
       2011年“中科院青年创新促进会”首批会员；获2011年“中科院卢嘉锡青年人才奖”； 2009-2010年度中科院福建物质结构研究所“巾帼建功先进个人”。
代表作:   
　　    1. Mei-Ling Feng, Debajit Sarma, Xing-Hui Qi, Ke-Zhao Du, Xiao-Ying Huang, and Mercouri G. Kanatzidis*, “Efficient removal and recovery of uranium by a layered organic-inorganic hybrid thiostannate” J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 12578-12585.   
          2. Xing-Hui Qi, Ke-Zhao Du, Mei-Ling Feng,* Yu-Jie Gao, Xiao-Ying Huang, Mercouri Kanatzidis,* "layered (A)2Sn3S7·1.25H2O (A = Organic Cation) as Efficient Ion-Exchanger for Rare Earth Element Recovery", J. Am. Chem. Soc. 2017, DOI: 10.1021/jacs.7b00565.
　　　3. Mei-Ling Feng, Kai-Yao Wang, Xiao-Ying Huang*, "Combination of metal coordination tetrahedra and asymmetric coordination geometries of Sb(III) in the organically directed chalcogenidometalates: Structural diversity and ion-exchange property", Chem. Rec. 2016, 16, 582-600.  
　　　4. Xing-Hui Qi, Ke-Zhao Du, Mei-Ling Feng*, Jian-Rong Li, Cheng-Feng Du, Bo Zhang and Xiao-Ying Huang, “A two-dimensionally microporous thiostannate with superior Cs+ and Sr2+ ion-exchange property” J. Mater. Chem. A 2015, 3, 5665-5673.  
　　　5. Mei-Ling Feng, De-Nian Kong, Zai-Lai Xie and Xiao-Ying Huang* “Three-dimensional chiral microporous germanium antimony sulfide with ion-exchange properties” Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8623-8626. (Hot Paper).   
　　　6. Mei-Ling Feng, A. V. Prosvirin, Jiang-Gao Mao*  and K. R. Dunbar “Syntheses, structural studies and magnetic properties of divalent Cu and Co selenites with organic constituents” Chem. Eur. J. 2006, 12, 8312-8323.   
　　　7. Mei-Ling Feng, Wei-Wei Xiong, Dong Ye, Jian-Rong Li and Xiao-Ying Huang* “A series of novel organically templated germanium antimony sulfides” Chem. Asian J. 2010, 5, 1817-1823.   
　　　8. Mei-Ling Feng, Zai-Lai Xie and Xiao-Ying Huang* “Two gallium antimony sulfides built on a novel heterometallic cluster” Inorg. Chem. 2009, 48, 3904-3906.   
　　　9. Mei-Ling Feng, Dong Ye and Xiao-Ying Huang* “A quaternary tin(IV) antimony(III) sulfide decorated with lanthanum(III) ethylenediamine complexes: [La(en)4SbSnS5]2·0.5H2O” Inorg. Chem. 2009, 48, 8060-8062.   
　　　10. Mei-Ling Feng, Xing-Hui Qi, Bo Zhang and Xiao-Ying Huang* “[(Me)2NH2][BiGeS4]: the first organically directed bismuth thiogermanate with Rb+ ion exchange property” Dalton Trans. 2014, 43, 8184-8187.  
　　　专利：   
　　　冯美玲，黄小荥*，专利名称“具有离子交换性能的锗-锑微孔硫化物及其制备方法和用途”授权专利号：ZL 200810071790.7。   
　　　联系电话：0591-63173146  E-mail: fml@fjirsm.ac.cn  

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核能的开发和利用不可避免地产生放射性废物，其处理、处置已成为核工业发展需要优先考虑的一个关键因素。锶（90Sr）是乏燃料中的主要裂变产物之一，其放射性强、释热量高，对核废物的贮存和处置影响大。226Ra半衰期长（约1600年），能够产生γ射线并衰变为有害气体222Rn。Ba与226Ra具有相似的离子交换行为，Ba常作为226Ra代替物进行研究。铀（U）是核燃料循环过程中的主要元素，[UO2]2+离子在水体中具有高度可溶性和流动性，在整个核燃料循环过程中都会产生大量的含铀废水。放射性废液组成复杂，从复杂环境体系中高选择性去除放射性离子是环境化学领域的难题之一。
　　目前，金属-氧簇化合物研究多集中在POMs、稀土金属、3d-4f异金属氧簇。相对而言，含孤对电子的p区金属离子Sb3+却较少受到关注。Sb3+离子的孤对电子可看作是额外、非键合的并可满足配位数的“特殊配位”，当与氧结合时，可形成灵活多样的不对称多面体，对结构具有“裁剪作用”，将其引入到氧簇结构中，有望获得高核、结构多样的金属-氧簇基化合物。金属-氧簇基材料在去除放射性离子领域已有研究报道，但主要集中在钼酸盐等多酸化合物，其他类型金属-氧簇化合物用于放射性离子的去除研究仍然有限。
　　在国家自然科学基金面上、福建省自然科学基金面上、中国科学院海西研究院福建物质结构研究所与城市环境研究所融合发展基金等项目的支持下，福建物构所结构化学国家重点实验室黄小荥课题组冯美玲研究员领导的放射性污染控制研究小组在利用锑氧簇基材料去除放射性离子方面取得进展。她们利用酒石酸锑钾与Cd2+离子结合构筑了首例镉-锑氧簇基杂化物FJAM-CA，其结构是基于目前报道的最大杂化锑氧簇单元{[Cd4Sb24O24(L-tta)9](L-Htta)3}13-和{(L-Htta)3[Cd4Sb24O24(L-tta)9]Cd3(H2O)6}7-构建的高电荷阴离子层[Cd7Sb24O24(L-tta)9(L-Htta)3(H2O)6]n7n-，其抗衡阳离子为(H3O)+。FJSM-CA具有优异的水/溶剂稳定性、耐酸碱和耐辐照性，并对Sr2+、Ba2+和[UO2]2+展现出快速的离子捕获能力，对水溶液中锶、钡和铀的吸附平衡时间分别为2 min、10 min和20 min；对铀具有高吸附量（121.91 mg/g）。在竞争离子存在下，FJSM-CA对铀依然能够保持优异的选择性，去除率和选择性分配系数（Kd）分别高达96%和2.46 × 104 mL/g。更有意义的是，FJSM-CA在离子交换前后发生了有趣的单晶结构转化现象，由二维层状结构转变为三维框架结构，通过单晶结构分析手段从微观尺度上精确地阐释了FJSM-CA去除Sr2+、Ba2+和[UO2]2+离子的机理。研究表明，FJSM-CA成功捕获Sr2+、Ba2+和[UO2]2+离子主要源于高电荷的阴离子层与交换的阳离子之间的静电作用力，以及羧基功能团对Sr2+、Ba2+和[UO2]2+离子的配位作用。
　　FJSM-CA是首例将锑氧簇基材料应用于去除放射性离子的研究，并从结构化学的角度清晰地阐明了其捕获机理。该工作对设计新型氧簇基材料用于放射性离子的去除具有重要的意义。相关研究结果发表在ACS Appl. Mater. Inter. 2020, DOI: 10.1021/acsami.0c06082上，文章第一作者为中国科学院大学博士研究生马文，胡冰副研究员和冯美玲研究员为通讯作者。
　　研究团队近年来在放射性核素（铀、裂变产物铯和锶、镧系元素等）的富集和分离研究、锑氧簇基材料的构筑方面已获得了一系列研究成果（Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 1878-1883; J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 11133-11140；J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 4314-4317；J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 12578-12585，入选ESI高被引论文；Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 8110–8113；Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8623-8626, hot paper；J. Mater. Chem. A 2018, 6, 3967-3976；J. Mater. Chem. A 2015, 3, 5665-5673；Chem. Commun. 2019, 55, 7442-7445）。
　　相关论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.0c06082
　　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201912040
　　https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b07457
　　http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b00565
　　http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b07351
　　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201103127
　　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.200803406
　　http://pubs.rsc.org/en/Content/A ... 00566C#!divAbstract
　　https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/TA/C7TA11208D
　　https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cc/c9cc02145k
　　（黄小荥课题组供稿）