由于实际工业条件下的高温（≥150 ℃）和低I₂浓度（∼150 ppmv）等不利于I₂的吸附，从核废料中捕获放射性I₂蒸气仍然是一项具有挑战性的任务。

近日，南开大学卜显和院士，Baiyan Li，阿卜杜拉国王科技大学Yu Han报道了一种新型的胍基共价有机骨架（COF），称为TGDM，它可以在工业操作条件下高效捕获I₂。

文章要点

1）在150 °C和150 ppmv I₂下，TGDM对I₂摄取率为30 wt%，显著高于目前核燃料后处理行业中使用的工业银基吸附剂，如Ag@MOR（17 wt%）。

2）表征和理论计算结果表明，在TGDM的多种类型的吸附中心中，只有离子中心可以在恶劣条件下通过强库仑相互作用与I₂键合。与各种基准吸附剂相比，TGDM丰富的离子基团使其具有优异的I₂捕集性能。

3）TGDM具有极高的化学和热稳定性，完全满足实际放射性I₂捕获（高温、潮湿和酸性环境）的要求，并有别于其他离子COF。此外，TGDM还具有良好的可回收性和低成本，这是目前工业用银基吸附剂所不具备的。

这些优点使TGDM成为在核燃料后处理过程中捕获I₂蒸气的一个很有前途的候选者。此外，这种在COF中加入化学稳定的离子胍部分的策略将刺激用于I₂捕获和相关应用的新吸附剂的发展。

参考文献

Zhiyuan Zhang, et al, Chemically Stable Guanidinium Covalent Organic Framework for the Efficient Capture of Low-Concentration Iodine at High Temperatures, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c00563

https://doi.org/10.1021/jacs.2c00563