近年来上百万吨核污水排入大海,导致大量具有放射性的物质(比如I
129、I
131)进入大气和水体中,引起各个国家对海洋生态和环境安全的高度重视,大量新型碘吸附剂被开发出来。这些吸附剂通常是多孔或结晶性材料,比如多孔有机聚合物(POP)、金属有机框架(MOF)、共价有机框架(COF)和多孔有机笼(POC)等。它们在吸附气态碘中表现出优异的性能,但在水性介质中的碘吸附能力并不理想(<1.0 g/g)。因此开发能在水中高效、高选择性吸附碘的新型材料具有重要意义。
2023年,
湖南大学何清教授设计合成了两种新型非多孔、非晶态超蕃化合物(即SUPE-py-Imine-Cage和SUPE-py-Amine-Cage)(图1),并将其应用于吸附水中的碘
[1]。
图1 超蕃分子合成路线[1]
研究结果表明,当存在大量(1000倍及以上)的竞争阴离子(Cl
-、Br
-、NO
3−和SO
42−),SUPE–py–Imine–Cage和SUPE–py-Amine–Cage在静态条件下对水中碘的饱和吸附量最高可达9.01 g/g(图2),可高效快速地将水中的痕量碘从ppm级去除到ppb级(低至11 ppb),且可回收重复使用,为吸附核废液中的放射性成分提供了新思路。
图2 超蕃与各种材料在静态条件下对水中碘的吸附性能对比[1]
超蕃是
湖南大学何清教授发展的一类全新的功能分子体系,是一类具有特殊结构的分子笼,由两个相互平行的苯环及六条连接上下两个苯环的侧链组成。与经典超分子主体化合物相比,超蕃具有灯笼一样的构象及结构特点,不仅拥有一个封闭或准封闭的内空腔,而且在空腔周围分布有大量的识别位点。因此,超蕃既能作为一类先进功能材料用于气体分离、CO
2捕获、药物靶向递送等,又能作为一类全新的超分子主体(如分子或离子监狱)用于中性分子(如氙气、甲烷等)、阳离子或者阴离子封装、保护、存储及转运等,还能作为一类特殊分子容器用于水簇、溶剂簇、离子簇及离子溶剂簇的研究。此外,超蕃具有特殊的液体荧光及固体荧光性质,在生物成像、诊疗一体化、非线性光学材料、CPL材料等领域具有广泛的应用前景。
百灵威独家供应何清教授课题组开发的一系列新型
超蕃与六取代苯衍生物,结构多样,性能独特,应用广泛。
六取代苯衍生物
1
品名:Hexakis(bromomethyl)benzene, 99%
六全溴甲基苯
CAS:3095-73-6
货号:612080
2
品名:1,2,3,4,5,6-Hexa(hydroxymethyl)benzene, 98%
六全羟甲基苯
CAS:2715-91-5
货号:2041123
3
品名:1,2,3,4,5,6-Hexa(aminomethyl)benzene, 98%
六全胺甲基苯
CAS:1019338-69-2
货号:9272175
4
品名:1,2,3,4,5,6-Hexakis(azidomethyl)benzene, 98%
六全叠氮甲基苯
CAS:107864-70-0
货号:9272176
5
品名:1,2,3,4,5,6-Benzenehexamethanamine, hydrochloride, 98%
六全叠氮甲基苯盐酸盐
CAS:2243214-03-9
货号:9372475
6
品名:1,2,3,4,5,6-Benzenehexamethanethiol
苯六甲硫醇
CAS:62469-17-4
货号:9372476
7
品名:1,2,3,4,5,6-Hexa(Hydroxylaminemethylene)benzene, 95%
六全羟胺甲基苯
CAS:N/A
货号:9372477
8
品名:1,3,5-Trichlorotrinitrobenzene, 95%
1,3,5-三氯-2,4,6-三硝基苯
CAS:2631-68-7
货号:1015830
9
品名:(2,4,6-Trimethoxybenzene-1,3,5-triyl)trimethanamine, 98%
(2,4,6-三甲氧基苯-1,3,5-三基)三甲胺
CAS:1001404-25-6
货号:9372479
超蕃化合物
1
品名:Hexapyridinyldodecaazasuperphane, 95%, single crystals
六吡啶十二氮杂超蕃
CAS:N/A
货号:9272177
2
品名:Hexaphenyldodecaazasuperphane, 95%, single crystals
六苯十二氮杂超蕃
CAS:N/A
货号:9272178
3
品名:Hexafuranyldodecaazasuperphane, 95%
六呋喃十二氮超蕃
CAS:N/A
货号:9372480
4
品名:Hexaoxadibenzenedodecaazasuperphane, 95%
六二苯氧十二氮杂超蕃
CAS:N/A
货号:9372482
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参考文献
- Zhou W, Li A, Zhou M, et al. Nonporous amorphous superadsorbents for highly effective and selective adsorption of iodine in water[J]. Nature Communications, 2023, 14(1): 5388.
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