邓双同学和孔祥鹤博士关于新型MOF材料吸附碘的工作被Inorganic Chemistry接收,祝贺!
面对全球性的能源危机,核能作为一种清洁能源,已经引起了全世界的关注。然而,乏燃料废物的管理在核能利用中提出了重大挑战,其中放射性碘(主要是129I和131I)的安全处置尤为紧迫。固相吸附作为一种传统的分离技术,是解决这一问题最有前途的方法之一。
近年来,各种碘吸附材料得到了广泛研究,包括沸石、活性炭和介孔材料。在这些材料中,金属-有机框架(MOFs)作为碘吸附剂展现出特殊潜力。这是因为MOFs具有结构多样性、可调节的孔隙结构、高比表面积等独特优势。在众多MOFs中,笼基MOsF因其可调的笼状结构,不仅能够选择性捕获特定尺寸的客体分子,还能将它们限制在特定的空间内,从而提高吸附效率。
在本研究中,我们通过三步合成法获得了一种新型的三嗪衍生物多羧酸配体H6TMTTA。
以UO2(NO3)2和H6TMTTA配体为原料,通过溶剂热法成功合成了化学式为[(CH3)2NH2]2[(UO2)2(TMTTA)]•11.5DMF•2H2O的新型笼基MOF,命名为IHEP-51。在网络结构中,两个H6TMTTA配体可以通过三个[UO2(CO2)3] SBUs连接,形成局部金属-有机笼结构。该MOF对溶液中的碘和气态碘的最大吸附量分别为420.4 mg·g-1和1561.2 mg·g-1。XPS、拉曼光谱、单晶X射线衍射和DFT计算表明,吸附的碘以I3-的形式存在于U6L3塔[2]笼中,形成了(I3)2@U6L3@U18L14三元核壳结构。
文章信息:Shuang Deng, Xiang-He Kong, Xuan Fu, Zhi-Wei Huang, Zhi-Heng Zhou, Lei Mei, Ji-Pan Yu, Li-Yong Yuan, Yan-QiuZhu, Nan-Nan Wang*, Kong-Qiu Hu*, Wei-QunShi*. Cage-based Metal-Organic Framework Featuring a Double Yolk Core-Shell U6L3@U18L14 Structure for Effective Iodine Capture. Inorg. Chem. 2024, accepted.