поиск |
Новости химической науки > Металлоорганические каркасы поглощают радиоактивный йод6.8.2011 ![]() ![]() Пористый материал, способный поглотить до 125% молекулярного йода по отношению к собственной массе позволит очищать окружающую среду от радиоактивного йода.
Исследователи из США продемонстрировали, что новый материал может оказаться полезным для улавливания радиоактивного йода, выбросы которого происходят при повторной обработке ядерного топлива, а также могут предотвратить случайное попадание радиоактивного йода в окружающую среду, как, например, это произошло в начале этого года в результате аварии АЭС Фукусима.
Новый материал представляет собой металлоорганическую каркасную структуру [metal-organic framework (MOF)], высокопористый материал со значительной площадью внутренней поверхности, идеальный для адсорбции больших объемов газа. Тина Ненофф (Tina Nenoff) с коллегами показала, что MOF, известный как цеолитная имидазолятная каркасная структура-8 [zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8)], может использоваться для необратимого улавливания больших объемов йода.
Радиоактивные изотопы йода являются одной из самых значимых проблем, связанных с ядерной энергетикой, так как из-за способности йода возгоняться, его радионуклиды могут переходить в газообразное состояние и попадать в атмосферу. Период полураспада нуклида 129I характеризуется периодом полураспада 1.57˙107 лет, в то время как для 131I период полураспада составляет 8 дней. Ненофф заявляет, что материалы, которые в настоящее время используются для улавливания радиоактивного йода, могут поглотить лишь небольшое количество паров йода.
Клетка металлоорганической каркасной структуры может улавливать йод. (Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja204757x)
Ненофф продемонстрировала, что ZIF-8 может поглощать и удерживать до 125% йода от своей массы, что на порядок выше возможностей применяющихся в настоящее время для адсорбции радиоактивного йода цеолитов. Выбор исследователей пал на ZIF-8, так как диаметр пор в этой металлоорганической каркасной структуре составляет 3.4 Ангстрем, такой размер вполне достаточен для диффузии йода внутрь координационной «губки». При этом прочность связывания йода с ZIF-8 столь велика, что «выдавить» йод из губки удаётся только с помощью нагрева до 575K.
То обстоятельство, что каркасный материал способен связывать йод при сравнительно умеренном нагревании, весьма важно – исследователи продемонстрировали, что после адсорбции йода ZIF-8 могут быть инкорпорированы в стеклообразные материалы с низкой температурой спекания, что позволяет провести уже постоянную иммобилизацию йода в гомогенном твердом материале для последующего долговременного хранения.
Чтобы убедиться в возможности реального практического применения ZIF-8 Ненофф скооперировалась с коллегами из Национальной лаборатории Оак Ридж, где предполагается провести полевые испытания металлокаркасной структуры в качестве адсорбента радиоактивного йода, образующегося при регенерации ядерного топлива. Также исследователи планируют изучить особенности химического связывания молекулы йода с порами ZIF-8 и синтезировать новые металлоорганические каркасные структуры.
Лу Вэнс (Lou Vance) из Австралийского Центра Ядерных исследований отмечает, что работа Ненофф представляет собой полезную разработку – ZIF-8 отличается отличной адсорбционной ёмкостью по отношению к йоду. Возможно, что ZIF-8 можно будет использовать для кратковременной (несколько месяцев) фиксации короткоживущего 131I, после распада йода до нуклида 131 Xe материал может быть использован повторно. Однако, добавляет исследователь из Австралии, радиоактивный йод – лишь малая проблема, возникающая в связи с необходимостью утилизации и хранения радиоактивных отходов.
Источник: J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja204757x метки статьи: #вопросы экологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия, #химия поверхности Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Металлоорганические каркасы поглощают радиоактивный йод" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
20.12.2024 Главное, ребята, печенью не стареть! 23.10.2024 Насколько критично содержание кадмия в колумбийском какао? 11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. Подписка на новости
Новости компаний
23.12.24
|
НПП СпецТек, ООО
Все новости
В системе стандартов ISO 55000 прошло масштабное обновление в 2024 году 07.08.24 | Самарская область Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной Подписка на новости
|