Optimizing Iodine Enrichment through Induced‐Fit Transformations in a Flexible Ag(I)‐Organic Framework: From Accelerated Adsorption Kinetics to Record‐High Storage Density

动力学 吸附 材料科学 解吸 化学工程 纳米技术 化学 物理化学 量子力学 物理 工程类
作者
Cao Xiao,Jindou Tian,Feilong Jiang,Daqiang Yuan,Qihui Chen,Maochun Hong
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (28) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/smll.202311181
摘要

Abstract Efficient capture and storage of radioactive I 2 is a prerequisite for developing nuclear power but remains a challenge. Here, two flexible Ag‐MOFs (FJI‐H39 and 40) with similar active sites but different pore sizes and flexibility are prepared; both of them can capture I 2 with excellent removal efficiencies and high adsorption capacities. Due to the more flexible pores, FJI‐H39 not only possesses the record‐high I 2 storage density among all the reported MOFs but also displays a very fast adsorption kinetic (124 times faster than FJI‐H40), while their desorption kinetics are comparable. Mechanistic studies show that FJI‐H39 can undergo induced‐fit transformations continuously (first contraction then expansion), making the adsorbed iodine species enrich near the Ag(I) nodes quickly and orderly, from discrete I − anion to the dense packing of various iodine species, achieving the very fast adsorption kinetic and the record‐high storage density simultaneously. However, no significant structural transformations caused by the adsorbed iodine are observed in FJI‐H40. In addition, FJI‐H39 has excellent stability/recyclability/obtainability, making it a practical adsorbent for radioactive I 2 . This work provides a useful method for synthesizing practical radioactive I 2 adsorbents.
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