Oxygen-rich microporous carbons with exceptionally high adsorption of iodine

微型多孔材料 吸附 碳纤维 氧气 碳化 活性炭 化学 化学工程 无机化学 材料科学 有机化学 复合材料 复合数 工程类
作者
Zhanglian Xu,Qian Zhang,Lin Peng,Yangyang Gao,Yanli Wen,Kunfeng Li,Lili Li
出处
期刊:Materials Chemistry and Physics [Elsevier BV]
卷期号:285: 126193-126193 被引量:59
标识
DOI:10.1016/j.matchemphys.2022.126193
摘要

The effective adsorption of radioactive iodine from nuclear waste using porous carbons remains significantly challenging, which currently appears to have an upper limit for their uptake capacity. Here, to overcome this upper limit, we explore the potential of oxygen-rich microporous carbons derived from cellulose diacetate via a general hydrothermal carbonization and KOH activation route. These activated carbons show exceptionally high adsorption of radioactive iodine due to the combined effect of their high surface area, large pore volume and intrinsic oxygen-rich nature. Our results indicate that these activated carbons have large surface areas of 1829–2997.7 m2 g−1, large pore volumes of 0.88–1.40 cm3 g−1 and high oxygen contents of 19.32–26.14%. They possess high iodine adsorption capacities of up to 6.44 g g−1 in dry conditions and 2.44 g g−1 even at high humidity (74.0 ± 0.9%). Further DFT calculations reveal that the oxygen-rich nature of activated carbon enhances its interaction with iodine molecules, resulting in a high pore accessibility. Also, the porous carbon shows good iodine retention and good reusability for practical applications. These results have fundamental implications for understanding the iodine uptake of oxygen-rich porous carbon and designing materials to handle radioactive iodine emission.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
dingdong发布了新的文献求助10
刚刚
wangrr发布了新的文献求助10
1秒前
dingdong发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
dingdong发布了新的文献求助10
1秒前
干饭魂完成签到 ,获得积分10
1秒前
hahaha完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
QianQianONE完成签到,获得积分10
3秒前
认真的焦发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
dingdong发布了新的文献求助10
4秒前
RTUO完成签到,获得积分20
5秒前
H08042完成签到,获得积分10
5秒前
情怀应助吧唧吧唧采纳,获得10
5秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
zxcvvbnn完成签到,获得积分10
6秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
dingdong发布了新的文献求助30
6秒前
lt完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助zz采纳,获得10
6秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
6秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
所所应助raise采纳,获得10
6秒前
6秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
优秀的冬衣应助mm采纳,获得10
7秒前
秋风应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
LISM应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7749048
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296953
关于积分的说明 20237658
捐赠科研通 7330263
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309086
关于科研通互助平台的介绍 2460684
邀请新用户注册赠送积分活动 2321237