钍基MOF金属有机框架化合物(TOF-16)含有通过联萘酚单元互相连接的六聚体结构单元,圣母大学Peter C Burns等合成了这种材料并对其进行表征,对其耐辐射性进行研究,通过g射线、5 MeV He2+模拟了g粒子辐射对这种材料的影响,考察了TOF-16的稳定性。结果显示在4 MGy剂量的g照射作用中,X射线晶体学测试未显示结构上的损伤。为了进一步考察材料的稳定性,作者首次考察了TOF-16在He2+粒子轰击作用中的稳定性。X射线衍射结果显示大概为15 MGy剂量,材料开始出现损伤,当辐照的剂量达到20 MGy He2+的强度,晶体完全损坏。以上实现体现了MOF材料可能具有较好的抗辐射作用,并且为设计合成高抗辐射性能的MOF材料提供了相关经验。
合成了结构新颖的Th6O4(OH)4(H2O)6(C22O6H12)6型MOF材料。在3 M HCl和q-H2O中将Th(NO3)4·4H2O和联萘酚混合并在90 ℃中进行72 h反应,得到浅粉红色晶体组成为Th6O4(OH)4(H2O)6(C22O6H12)6的MOF材料。考察了TOF-16在7.6 MGy,15.3 MGy,20.4 MGy,25.5 MGy强度的He2+轰击中稳定性变化情况,通过X射线衍射、Raman测试峰强度变化过程,从而对材料抗辐射性能进行表征。
参考文献
Sara E. Gilson, Melissa Fairley, Patrick Julien, Allen G. Oliver, Sylvia L Hanna, Grace Arntz, Omar K. Farha, Jay A. LaVerne, and Peter C Burns*
Unprecedented Radiation Resistant Thorium-Binaphthol MOF, J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI:10.1021/jacs.0c05272
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c05272