Modulating Anion Nanotraps via Halogenation for High-Efficiency 99TcO4–/ReO4– Removal under Wide-Ranging pH Conditions

卤化 吸附 化学 阳离子聚合 位阻效应 共价键 选择性 无机化学 核化学 有机化学 催化作用
作者
Xinyi Yang,Weijin Wu,Yinghui Xie,Mengjie Hao,Xiaolu Liu,Zhongshan Chen,Hui Yang,Geoffrey I. N. Waterhouse,Shengqian Ma,Xiangke Wang
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:57 (29): 10870-10881 被引量:41
标识
DOI:10.1021/acs.est.3c02967
摘要

Efficient and sustainable methods for 99TcO4– removal from acidic nuclear waste streams, contaminated water, and highly alkaline tank wastes are highly sought after. Herein, we demonstrate that ionic covalent organic polymers (iCOPs) possessing imidazolium-N+ nanotraps allow the selective adsorption of 99TcO4– under wide-ranging pH conditions. In particular, we show that the binding affinity of the cationic nanotraps toward 99TcO4– can be modulated by tuning the local environment around the nanotraps through a halogenation strategy, thereby enabling universal pH 99TcO4– removal. A parent iCOP-1 possessing imidazolium-N+ nanotraps showed fast kinetics (reaching adsorption equilibrium in 1 min), a high adsorption capacity (up to 1434.1 ± 24.6 mg/g), and exceptional selectivity for 99TcO4– and ReO4– (nonradioactive analogue of 99TcO4–) removal in contaminated water. By introducing F groups near the imidazolium-N+ nanotrap sites (iCOP-2), a ReO4– removal efficiency over 58% was achieved in 60 min in 3 M HNO3 solution. Further, introduction of larger Br groups near the imidazolium-N+ binding sites (iCOP-3) imparted a pronounced steric effect, resulting in exceptional adsorption performance for 99TcO4– under super alkaline conditions and from low-activity waste streams at US legacy Hanford nuclear sites. The halogenation strategy reported herein guides the task-specific design of functional adsorbents for 99TcO4– removal and other applications.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
红红完成签到,获得积分10
1秒前
savior完成签到,获得积分10
2秒前
李可爱完成签到,获得积分10
2秒前
华仔应助幽默的蛋挞采纳,获得10
2秒前
fcc完成签到,获得积分10
3秒前
ex_ritian完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
逍遥猪皮完成签到,获得积分10
5秒前
fcc发布了新的文献求助10
6秒前
teresa完成签到,获得积分10
7秒前
Tricia应助樱悼柳雪采纳,获得30
8秒前
小蘑菇应助猪猪hero采纳,获得10
9秒前
甜甜问儿完成签到,获得积分10
9秒前
美丽晓蓝发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
NexusExplorer应助SWZ采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
优雅的沛春完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
甜甜问儿发布了新的文献求助10
11秒前
dd发布了新的文献求助10
13秒前
JamesPei应助想摆烂采纳,获得10
13秒前
欢呼的凌兰完成签到,获得积分10
13秒前
永毅发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
CornellRong发布了新的文献求助10
18秒前
半拉馒头发布了新的文献求助10
18秒前
阿元发布了新的文献求助10
18秒前
DQ发布了新的文献求助10
19秒前
刻骨铭心发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
21秒前
23秒前
SWZ发布了新的文献求助10
25秒前
六八完成签到,获得积分10
25秒前
任性的冷梅完成签到,获得积分10
25秒前
Chenjw完成签到,获得积分10
26秒前
棋士应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 500
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3954521
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3500524
关于积分的说明 11099808
捐赠科研通 3230997
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1786258
邀请新用户注册赠送积分活动 869904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801717