放射性分子碘(I2)和有机碘(主要是甲基碘(CH3I))在低浓度时会同时存在于核电站尾气中,而很少有吸附剂能同时有效地吸附低浓度的I2和CH3I。
近日,阿卜杜拉国王科技大学Yu Han报道了碘吸附可以发生在不同的吸附位置上,并通过分子间相互作用来促进。CH3I的吸附能力与强结合位点的含量呈正相关,而与吸附剂的结构性质无关。基于此,研究人员设计出一种共价有机框架,以同时捕获低浓度的I2和CH3I。
文章要点
1)研究人员通过三(4-甲酰苯基)胺(TFPA)和1,3,5-三(4-氨基苯基)苯(TAPB)两个单体之间的亚胺键构建了COF-TAPB,而COF-TAPT类似于COF-TAPB的结构,由TFPA和2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪(TAPT)构成。
2)研究发现,开发的COF-TAPT材料结合了高结晶度、大比表面积和丰富的亲核基团,并显示出创纪录的静态CH3I吸附容量(25 °C时为1.53 g g−1)。在150 ppm的I2和50 ppm的CH3I的动态混合气体吸附中,COF-TAPT表现出优异的总碘捕集能力(1.51 g g−1),超过了各种基准吸附剂。
这项工作加深了人们对I2/CH3I吸附机理的理解,为开发相关应用的新型吸附剂提供了指导。
参考文献
Xie, Y., Pan, T., Lei, Q. et al. Efficient and simultaneous capture of iodine and methyl iodide achieved by a covalent organic framework. Nat Commun 13, 2878 (2022).
DOI:10.1038/s41467-022-30663-3
https://doi.org/10.1038/s41467-022-30663-3