摘要
与核能有关的环境问题正引起公众越来越多的关注.作为核废料中的挥发性产物之一,放射性碘(~(129)I和~(131)I)由于半衰期长、环境流动性强等特点,危及动植物及人体健康.因此,从生态环境和人类健康的角度来看,开发一种高效的碘捕获材料是非常有必要的.本研究将1,3,5-三乙炔基苯与2,7-二溴-9,9-二苯基芴进行Sonogashira-Hagihara偶联反应,成功合成了一种共轭多孔有机聚合物(命名为LNU-15).该聚合物的骨架分解温度在350 ℃以上,且不溶于有机溶剂,具有良好的化学稳定性和热稳定性.LNU-15主要以1.379 nm的均一孔径存在.由于单开放通道、大量的强亲和力结合位点以及π共轭结构,LNU-15对碘具有优异的捕获能力,获得2,400 mg g~(-1)的捕获量.根据拟二级动力学方程可知, LNU-15对碘的吸附速率常数为0.003 g g~(-1) min~(-1),理论平衡捕获量为2,490 mg g~(-1).实际捕获量为理论量的96.4%.此外,LNU-15可在空气中加热或乙醇溶液中可逆释放碘,且具有一定的循环稳定性.制备的新一代环境友好型材料LNU-15破解了由孔隙堵塞造成的“死空间”以及客体分子不易进入骨架的问题,可用于环境碘污染控制,并为核工业发展提供重要支撑.
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