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離子液輔助實現碘的高效捕獲

2025-01-23 10:17:20 sh默尼 9

核能是具有清潔、低碳且能量密度高等優勢的戰略能源，與風、光和水等非化石能源共同組成了綠色能源體系。核能發電是是實現低碳發電的一種重要方式。為了使核電能更好地服務于生產生活，高效處理這一過程產生的核廢物尤為重要。這些廢物中包含大量放射性核素，如放射性碘（包括131I和129I，其中131I具有引發甲狀腺癌的風險，而129I的半衰期長達1.57×107年）。這些放射性廢物源自核裂變過程，它們能夠在生態系統中累積，并通過食物鏈傳遞。因此，放射性碘捕獲材料的研發對生態美好和人類健康都具有重要意義。


目前，銀摻雜的吸附劑廣泛用于核工業中放射性碘的去除，但相關材料往往吸附容量較低（按Ag計，1.18 g g-1）且成本高昂。其它多種可用于捕獲碘的新型吸附劑，如鉍改性材料、共價有機框架(COFs)、金屬有機框架(MOFs)、納米多孔有機聚合物(NOPs)和超交聯聚合物(HCPs)等，往往制備不易且吸碘后不能長期穩定存儲。相應經濟環保且高效的材料仍有待研發。離子液體(ILs)具有可設計性強、化學穩定性好等特性，其中咪唑類ILs在快速高效捕獲及可靠儲存碘方面表現較好。此外，鹵鍵的強度能顯著影響材料的碘捕獲性能。

基于此，來自四川大學的何玲和陶國宏團隊從富含雜原子的天然產物姜黃素出發，基于氫鍵重構策略制備了兩種姜黃素基離子液體[EMIm][Cur]和[BMIm][Cur]，其對碘的吸附容量分別可達5.13 g g-1和5.14 g g-1，且吸附后能在120 h的時間里穩定存儲。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1039/d4ta00592a

原文作者：

Ling-Qiong Gou, Yuan-Hao Wang, Shuang-Long Wang, Jia-Ying Liu, Xin Xin, Xin-Hong Xu, Song Qin, Ling He, and Guo-Hong Tao

DOI: 10.1039/d4ta00592a


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