功能化胶原纤维

碘吸附量2.586 g/g

通过氮杂环功能化在活性胶原纤维上引入特异性识别位点，大幅提升碘蒸气捕获能力。

Chen, Pei · Zhu, Hui · Tianhao, Na · Yong, Yi · Jian, Zhou · 段涛 · 雷洁红

Chemical Engineering Journal 2023

具体参数

碘蒸气捕获容量

{'zh': '2.586', 'en': '2.586'} g/g

碘吸附能

{'zh': '-63.53', 'en': '-63.53'} kJ/mol

技术优势

捕获容量翻倍

通过氮杂环功能化引入特异性识别位点，碘蒸气捕获容量从活性炭纤维的1.010 g/g提升至2.586 g/g。

理论指导设计

DFT计算筛选出3-氨基吡唑为最优氮杂环，其碘吸附能达-11.06 kJ/mol，且ACF上羰基的吸附能最高，为-45.04 kJ/mol。

明确捕获机制

碘捕获主要归因于ACF上的活性官能团以及氮杂环与碘分子之间的电荷转移，最终形成I3-聚碘化物。

应用场景

• 核废料处理：高效捕获乏燃料后处理尾气中的放射性碘，降低核废料环境风险。
• 环境修复：作为吸附剂去除环境中的碘蒸气污染，适用于核事故应急修复。
• 功能吸附材料：通过氮杂环功能化引入特异性识别位点，实现碘的高选择性吸附。
• 放射性气体捕获：用于核设施放射性气体净化，直接捕集气态碘-129和碘-131。