金屬有機框架復合材料對放射性碘的吸附機制研究進展

摘要：【目的】以金屬有機框架（metal-organic framework，MOF）復合材料作為吸附劑高效吸附核電站運行、核燃料后處理、核醫學過程以及核事故等所泄漏的放射性碘，研究MOF復合材料對放射性碘的吸附機制，消除環境中的放射性碘污染。【研究現狀】綜述了近年來MOF復合材料吸附放射性碘的基于化學反應、強化MOF空間結構和電子轉移的吸附機制。MOF中摻雜銀、銅和鉍金屬或金屬氧化物生成的MOF復合材料具有較大的接觸面積和較多的活性位點，鉍摻雜MOF復合材料對氣態I？的吸附性能最優。在MOF復合材料中摻雜多孔材料能增大孔隙體積；高溫熱解MOF復合材料使得活性位點均勻分布并提高利用率；在MOF復合材料中嵌合納米復合膜或離子液體能夠與吸附物充分接觸，回收性和重復利用性好；改變MOF的金屬節點或共軛同類MOF衍生出的MOF復合材料，可增強對放射性碘的物理吸附性能。MOF復合材料可以經過碳化作用增強與放射性碘的電荷轉移作用，I能以絡合物的形式吸附在MOF復合材料的活性位點上。【結論與展望】雖然對MOF復合材料對放射性碘的吸附機制的研究取得重要進展，但仍然面臨著吸附容量小、吸附速率慢、回收利用性差及活性位點利用率低等問題。提出應進一步研究鉍摻雜MOF復合材料，探究在高溫條件下對放射性碘的吸附機制，采取適當措施減少金屬摻雜MOF復合材料對環境的二次污染。

關鍵詞：金屬有機框架；復合材料；衍生材料；放射性碘；吸附機制；吸附容量

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