Seaweed‐Inspired “Iodine‐Mediated Iodine Capture” Strategy Enables Sustainable Radioiodine Remediation

材料科学 碘化物 环境修复 水溶液 吸附 化学工程 可重用性 纳米技术 离子键合 共价键 人体净化 离子 海水 盐(化学) 海泡石 原位 动力学 水溶液中的金属离子 离子交换
作者
Weiliang Jin,Li‐Na Zhu,Xiaobo Yang,De‐Ming Kong
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (16) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adfm.202521013
摘要

Abstract Inspired by seaweed's extraordinary iodine‐accumulating ability, a breakthrough biomimetic “iodine‐mediated iodine capture” strategy for iodine capture is reported using redox‐responsive ionic covalent organic frameworks (iCOFs). Unlike conventional ion‐exchange processes limited by counterion displacement, the approach enables in situ polyiodide chain formation within framework channels, creating self‐reinforcing “iodophilic” domains that fundamentally transform the capture mechanism. The resulting biomimetic iCOFs demonstrate outstanding aqueous iodide capture performance, achieving high adsorption capacities up to 486.1 mg g −1 , with rapid kinetics under the tested conditions (30 min), exceptional selectivity in complex matrices like seawater and salt lake brines, remarkable reusability over 5 cycles without significant capacity loss, and excellent chemical stability in harsh environments. Combined in situ spectroscopic analyses, density functional theory calculations, and molecular dynamics simulations reveal that charge‐transfer interactions between pre‐captured polyiodide species and incoming iodide ions generate highly specific binding sites that accelerate mass transfer. This biomimetic strategy also demonstrates universal applicability across gaseous and organic‐phase iodine capture, with successful membrane‐based continuous flow implementation confirming practical viability. This work establishes a paradigm‐shifting approach offering transformative solutions for both nuclear waste management and valuable iodine resource recovery from natural brines, while providing new design principles for engineering biomimetic functionality into porous materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Nozomi发布了新的文献求助30
刚刚
uver发布了新的文献求助10
刚刚
李子发布了新的文献求助10
1秒前
molihuakai应助Hyp采纳,获得10
1秒前
jessia完成签到,获得积分10
1秒前
无花果应助腼腆的山彤采纳,获得10
1秒前
2秒前
灰太狼大王完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
Poman发布了新的文献求助10
3秒前
干净的立果完成签到,获得积分10
3秒前
咕咕完成签到,获得积分10
3秒前
宇宇发布了新的文献求助10
3秒前
NIN发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
杰杰完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
桐桐应助JingQing采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.3应助酒暄采纳,获得30
5秒前
asdf完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
云御风行完成签到,获得积分20
6秒前
大模型应助怕黑的鸽子采纳,获得20
6秒前
7秒前
CodeCraft应助Andrew采纳,获得10
7秒前
cj发布了新的文献求助10
7秒前
爆米花应助生动的雨旋采纳,获得10
7秒前
王忆安发布了新的文献求助10
7秒前
FB完成签到,获得积分10
7秒前
desir发布了新的文献求助30
7秒前
wyn完成签到,获得积分10
7秒前
orixero应助Omni采纳,获得10
7秒前
166发布了新的文献求助10
9秒前
xkk完成签到,获得积分10
9秒前
暖阳完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
FB发布了新的文献求助10
10秒前
影唯发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6478027
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8279644
关于积分的说明 17658616
捐赠科研通 5560275
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2910983
邀请新用户注册赠送积分活动 1887970
关于科研通互助平台的介绍 1741626