科学研究
环境/能源材料先进制造与应用创新团队在放射性碘的捕集方面取得新进展
2024年11月18日 08:55   点击:



近日,我院环境/能源材料先进制造与应用创新团队与中国原子能科学研究院合作,在国际著名期刊《Advanced ビンゴ アプリ 無料mposites and Hybrid Materials, IF = 23.2 发表题为《Biocarbazoyl-based ビンゴ アプリ 無料valent organic frameworks for highly efficient capture of iodine and methyl iodide》的学术论文,我院胡慧副教授与中国原子能科学研究院肖松涛研究员为论文通讯作者,2021级硕士研究生杨嘉鑫为论文第一作者。

 

开发具有优异放射性碘化物(主要是分子I2和有机CH3I)捕获性能的多孔材料是核工业面临的持续挑战。目前,许多学者致力于探索具有高比表面积和大孔体积等良好结构性能的新型吸附剂。然而,一些无孔材料也表现出优异的碘吸附能力。因此,目前尚不清楚是哪些因素决定了碘的吸收能力。在本工作中,研究人员通过探索一系列二维供电子含氮共价有机框架(ビンゴ アプリ 無料F)的碘吸附性能研究,提出了一种颠覆先前认知的碘捕获新的概念。通过考察ビンゴ アプリ 無料F的孔结构(从菱形到六边形,从微孔到中孔)对碘吸附性能的影响,发现材料对分子I2或CH3I的吸附能力更可能取决于吸附结合位点的数量,而不是它们的结构特性 (图 1)。这种新的碘捕获模式对于设计用于处理核电站废气的多孔材料具有重要指导意义。

 

1. 碘的吸附能力与吸附结合位点的数量关系

 

 

2. 双咔唑ビンゴ アプリ 無料Fs的设计与合成。

 

 

3. 含芘ビンゴ アプリ 無料Fs的设计与合成。

 

研究人员首先制备了4种双咔唑2D-Car ビンゴ アプリ 無料Fs ( 2),发现上述材料的I2吸附能力与2D-Car ビンゴ アプリ 無料Fs的供电子氮含量成正比。为了证明这一假设的普遍性,还合成了另外3种含芘2D TFPPy ビンゴ アプリ 無料Fs ( 3),并对其I2吸附能力进行了研究,也支持了他们的结论。为了证实这一观点,研究人员进一步分析了以往报道的一些112D ビンゴ アプリ 無料Fs材料(直径从微孔到中孔的六边形孔), 收集并分析了它们的I2吸附能力数据。所有数据共同表明,分子I2和有机CH3I的吸附能力更可能取决于2D ビンゴ アプリ 無料Fs的吸附结合位点的数量,而不是本征结构(如,BET表面积、孔体积)。这些结果推翻了之前的先入为主的观念,提出了一种新的碘吸附模式,为设计高效放射性碘捕获的多孔材料提供了的指导。

该项工作得到了海南省重点研发项目(ZDYF2024GXJS005)、国家自然科学基金项目(2246501222105053)以及海南省重大科技计划项目(ZDKJ202016)的资助。

文章链接: https://link.springer.ビンゴ アプリ 無料m/article/10.1007/s42114-024-01063-6

撰稿人:胡慧

审核人:潘福生

编辑:李诗琪

 

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