核能是一柄“双刃剑”，它为人类社会的发展和进步提供了清洁的能源，然而也带来了一些负面问题，例如高放射性核废料的处理。其中由²³⁹Pu和²³⁵U裂变的产物碘（¹²⁹I 和 ¹³¹I，前者具有超长的半衰期~1.6 × 10⁷ 年，后者半衰期为8天）通常以I₂或者I₃^-的形式存在于核电站的烟囱气和废水中，因此对其以气态和液态的形式选择性清除具有重要意义。近日，湖南大学化学化工学院何清教授团队首次报道了两类基于超蕃分子笼的非孔非晶态吸附材料，其在气态状态下对于I₂蒸汽的吸附量达到了6.02 g/g，以极高的效率和选择性在宽的pH范围（3-14）内从低含量混合物中将以静态吸附和动态吸附的形式将I₂和I₃^-分离出来，其静态吸附量达到了8.41 g/g（I₂）和9.01 g/g（I₃^-），动态吸附量达到3.59 g/g（I₂） 和 5.79 g/g（I₃^-），打破了目前所有多孔材料的吸附记录，同时具有良好的回收性和重复使用性。总之，本研究提出一种新型的“双非”吸附材料，有望发展一系列基于超蕃的非孔非晶态材料用于环境污染物、贵金属以及核废料等环境中某些特定成分的选择性吸附分离。这一成果近期以Nonporous amorphous superadsorbents for highly effective and selective adsorption of iodine in water为题，发表在Nature Communications上(Nat. Commun. 14, 5388 (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-41056-5)。

图1：4种类型的吸附剂。

图2：吸附机理图。

图3：文章封面图。

相关信息：

题目：Nonporous amorphous superadsorbents for highly effective and selective adsorption of iodine in water

作者：Wei Zhou, Aimin Li, Min Zhou, Yiyao Xu, Yi Zhang, Qing He*

引用：Nat. Commun., 2023, 14, 5388.

DOI:10.1038/s41467-023-41056-5