在野外和外层空间,碘被广泛用作水消毒的抗菌试剂,但出于健康原因,需要清除残留的碘和碘。目前,去除水中(~5 ppm)的低浓度碘和碘化物仍是一项挑战。此外,关于碘和碘化物在较宽温度范围内(高达90°C)的修复以前没有进行过研究。
近日,达特茅斯学院Chenfeng Ke报道了引入三聚氰胺基团来构建离子HCOF-7同时去除碘和碘化物。
文章要点
1)HCOF-7通过卤素键相互作用吸附碘,通过阴离子交换吸附碘。首先合成具有四个烯丙基-三聚氰胺臂的分子前驱体1,与硝酸共结晶形成1•4H+•4NO3-。然后,这些三聚氰胺基单晶通过光辐照硫醇烯单晶到单晶(SCSC)转化为单晶离子HCOF-7。
2)噻吩-烯交联后,多孔结构稳定。HCOF-7的晶体结构表明,它是第一个通过硝酸盐二聚体连接的多孔有机网络。这些硝酸盐二聚体与HCOF-7中的三聚氰胺基团氢键结合。
3)将HCOF-7用于去除水溶液中的I2或I-,当使用I2•HCOF-7时,NO3-/I-阴离子交换更有效。当I2/I-的加药浓度为5 ppm时,HCOF-7将残留I2/I-浓度在23℃时降低到0.22 ppm,在90℃时降低到0.45 ppm,在较广的温度范围内显示出优异的碘/碘离子去除效率。当碘化水(5ppm的I2/I-)通过时,HCOF-7色谱柱显示出较高的突破体积,在23 °C下记录为20.0 L/g,在23 °C下记录为18.3 L/g。
这些基准明显高于任何已报道的多孔框架材料或多孔聚合物,表明HCOF-7在实际应用中具有广阔的潜力。
参考文献
Mingshi Zhang, et al, A Crosslinked Ionic Organic Framework for Efficient Iodine and Iodide Remediation in Water, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202214189
DOI: 10.1002/anie.202214189
https://doi.org/10.1002/anie.202214189