Analysis of Radioactive Iodine Trapping Mechanism by Zinc-Based Metal–Organic Frameworks with Various N-Containing Carboxylate Ligands

吸附 化学吸附 轨道能级差 金属有机骨架 材料科学 环己烷 无机化学 金属 解吸 光化学 物理化学 化学 分子 有机化学 冶金
作者
Rui-Li Yu,Qian-Fan Li,Zhen-Le Li,Xiaoyu Wang,Liangzhi Xia
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (29): 35082-35091 被引量:58
标识
DOI:10.1021/acsami.3c07032
摘要

This study aimed to develop effective adsorbents for capturing radioactive iodine in nuclear power waste gas. Two zinc metal–organic frameworks (Zn-MOFs) were synthesized and found to have favorable properties such as a large surface area, thermal stability, surface rich in π-electron-containing nitrogen, and redox potential. Adsorption experiments revealed maximum capacities of 1.25 and 1.96 g g–1 for the MOFs at 75 °C, with the pseudo-second-order kinetic model fitting the data well. The Langmuir equation provided a better fit in cyclohexane, with maximum adsorption amounts of 249 and 358 mg g–1 for Zn-MOF-1 and Zn-MOF-2, respectively. The MOFs were also stable during six cycles of adsorption and desorption. Furthermore, electron transfer occurred due to the synergistic adsorption of Zn, N, and O atoms, resulting in the conversion of some iodine to polyiodide. Zn-MOF-2 exhibited better chemisorption than Zn-MOF-1 due to a smaller highest occupied molecular orbital (HOMO)–lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) gap. Notably, it was discovered that N-containing radicals had stronger interactions with iodine compared to radicals without N. These findings provide valuable insights into MOF synthesis and environmental protection.
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
刚刚
YYY发布了新的文献求助10
刚刚
英俊的铭应助悲凉的幻柏采纳,获得20
1秒前
dew应助denisewang采纳,获得10
1秒前
1秒前
缓慢子轩发布了新的文献求助10
2秒前
Haaaaa发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
6秒前
果粒橙子完成签到 ,获得积分10
6秒前
不加糖完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
Chen0710发布了新的文献求助10
7秒前
一味地丶逞强完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
MoMo发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Hayat发布了新的文献求助50
10秒前
kk发布了新的文献求助10
10秒前
含蓄老黑完成签到,获得积分10
12秒前
神经蛙完成签到,获得积分10
12秒前
王念恩完成签到 ,获得积分10
12秒前
cdercder应助幽默的觅山采纳,获得10
12秒前
14秒前
Haaaaa完成签到,获得积分10
14秒前
ll发布了新的文献求助50
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
情怀应助YYY采纳,获得10
16秒前
脱羰甲酸完成签到,获得积分10
16秒前
yan完成签到,获得积分10
17秒前
隐形曼青应助阳光宝贝采纳,获得10
17秒前
18秒前
科研通AI2S应助缓慢子轩采纳,获得10
18秒前
18秒前
Yang完成签到,获得积分10
18秒前
打打应助bff采纳,获得10
19秒前
19秒前
belladonna发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7757562
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9303944
关于积分的说明 20277486
捐赠科研通 7341240
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3311996
关于科研通互助平台的介绍 2462703
邀请新用户注册赠送积分活动 2325724