碘离子吸附材料的研究进展
离子液体杂化 mof 材料对水中碘的高效吸附

离子液体杂化 mof 材料对水中碘的高效吸附离子液体杂化MOF材料对水中碘的高效吸附近年来,离子液体(Ionic Liquids)在材料科学领域引起了广泛的关注和研究。
作为一类新型的绿色溶剂,离子液体以其独特的物理和化学性质,成为了各个领域中的研究热点。
特别是在环境保护和能源储存方面,离子液体正展现出巨大的应用潜力。
MOF材料,即金属-有机框架材料(Metal-Organic Frameworks),由金属离子或金属簇与有机配体通过配位作用形成一种三维有序结构。
由于其高度可调性和特殊的孔结构,MOF材料被广泛地应用于气体吸附、分离、储存以及催化等领域。
离子液体和MOF材料分别具有独特的化学和物理性质,二者结合形成离子液体杂化MOF材料,可以充分发挥各自的优势,显著提升杂化材料的性能。
近年来,离子液体杂化MOF材料在水处理领域中的应用备受研究者的关注。
在水处理领域中,水中碘离子可通过离子交换、化学吸附和物理吸附等方式被去除。
然而,传统的去碘方法受限于操作条件、成本和效率等方面的问题。
近期研究表明,离子液体杂化MOF材料在去除水中碘离子方面表现出了良好的性能,具有高效吸附、可控释放和可循环利用的优势。
一种典型的离子液体杂化MOF材料是由含有碘离子亲和基团的离子液体与具有碘吸附孔道的MOF材料相结合而成。
离子液体中的离子具有较强的疏水性,并能与水中的碘离子通过静电作用和配位作用发生吸附反应。
MOF材料具有高度可调的孔结构和表面活性位点,能够提供大量的吸附位置,实现高效吸附和担载。
离子液体杂化MOF材料对水中碘的高效吸附机理主要包括离子交换、静电作用和配位作用。
离子液体中的离子能与水中的碘离子发生交换反应,使其从溶液中迅速被吸附到离子液体表面。
离子液体中的离子和MOF材料的表面活性位点可以与碘离子通过静电作用和配位作用发生相互作用,形成物理吸附和化学吸附。
离子液体杂化MOF材料对水中碘的高效吸附性能主要有以下几个优点。
单质碘、碘酸根和碘离子的吸附研究进展

单质碘、碘酸根和碘离子的吸附研究进展张慧芳;高晓雷;郭探;李权;刘海宁;叶秀深;郭敏;吴志坚【摘要】本文综述了单质碘、碘酸根和碘离子吸附的最新研究进展,对吸附机理进行了详细讨论.活性炭和有机聚合物是单质碘比较有效的吸附剂,吸附主要靠疏水作用和络合作用来实现.碘酸根的吸附主要靠酸碱作用来实现,由于碘酸根不易与吸附剂产生特异的强相互作用,因而缺乏选择性好的碘酸根特效吸附剂.碘离子被吸附时主要靠化学反应和静电作用,将单质银、氯化银、氧化亚铜等负载到沸石、氧化铝、活性炭、聚合物等基质上可制备出对碘离子产生特效化学吸附的吸附剂,这样的吸附剂虽然吸附容量高,选择性好,但化学稳定性较差,脱附也比较困难.因而制备化学稳定性好、易脱附再生、可循环使用的碘离子特效吸附剂是需要关注的重要问题.%The research progress in the adsorption of iodine, iodate, and iodide was reviewed and the related adsorption mechanisms were discussed. Activated carbons and organic poly-mers are effective adsorbents for iodine with hydrophobic attraction and complexation as the main adsorption mechanisms. Lodate is mainly adsorbed through the acid-base interaction. In generai There are no effective adsorbents for iodate because of the lack of specific interac-tions between iodate and the adsorbents. Iodide is adsorbed mainly through chemical reaction and electrostatic attraction. Iodide specific adsorbents can be prepared by loading Ag, AgCl, Cu2O, etc, on zeolite, alumina, activated carbons, polymers, etc.. Such adsorbents have a high adsorption capacity and a good selectivity, but a poor chemical stability. Usually they are not easy toregenerate. Therefore, to prepare iodide specific adsorbents with a good chemical stability and reusability is attractive.【期刊名称】《核化学与放射化学》【年(卷),期】2011(033)003【总页数】7页(P129-135)【关键词】单质碘;碘酸根;碘离子;吸附【作者】张慧芳;高晓雷;郭探;李权;刘海宁;叶秀深;郭敏;吴志坚【作者单位】中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁,810008;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁,810008;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁,810008;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁,810008;中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁,810008;中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁,810008;中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁,810008;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁,810008【正文语种】中文【中图分类】O647.3对碘的关注主要基于三方面的考虑。
环境功能材料的研究进展及应用

24 信息记录材料 2019年10月 第20卷第10期物氧化过程是该技术急需突破的难点。
4 总结选择厌氧消化硫化氢毒性的控制方法,要根据具体条件选择运行成本经济、适用性强的方法。
目前,根据传统方法改进或创新的硫化氢毒性控制技术具有一定的经济优势,可以作为研究热点进一步突破技术瓶颈。
【参考文献】[1]任南琪,王爱杰.硫化物氧化及新工艺[N].哈尔滨工业大学学报,2003,35(3):265-268.[2]于文波,胡明成.硫酸盐的环境危害及含硫酸盐废水处理方法[J].科技信息,2011(11):I0401-I0402.[3]吕清,张宝刚,刘晔,等.微生物燃料电池同步去除硫化物及产电的对比研究[N].北京大学学报(自然科学版),2017,53(3):445-450.作者简介:远野(1984-),男,汉族,黑龙江哈尔滨人,博士,讲师,研究方向:废水处理。
1 复合材料复合环境材料指的是通过一定的工艺将两种及两种以上材料进行制备,获得较好的性能,能够对生态环境的治理、修复有一定的促进作用,在关于环境的复合材料上,研究较多的主要有聚合物基废弃物、硅酸盐基废弃物、金属基废弃物。
例如,梁效铭等采用硅藻、氨基丙基三甲氧基硅烷、环氧氯丙烷等制备了砷离子印迹复合材料,结果表明该材料对砷离子的吸附效果明星,去除率为98%,相对选择性系数大于1.5。
黄震等人用煤基复合材料对土壤中的重金属进行改性,发现其能减低作物对土壤中重金属的吸收,具有作为重金属土壤修复剂的可能性。
彭龙贵用硅酸盐水泥和PMI有机泡沫为原料制备了复合材料,结果表明,通过处理后的复合材料具有较好的吸声效果。
复合物环境材料虽然对环境问题有一定的改善作用,但其容易造成二次污,因此,还有很多技术性的问题需要突破。
2 催化材料催化材料在环境方面的应用,主要是加速其对环境污染物的降解。
游盛楠等通过对氧化铋和溴氧酸铋进行处理,形成异质结,大大提高了其光催化性能,能够有效降解有机污染物。
核电厂事故工况源项中碘的形态调研报告

核电厂事故工况源项中碘的形态调研报告一、概述在核电厂的正常运行过程中,气态流出物中放射性碘的浓度很低,只有在事故工况下才可能大量排放放射性碘。
人体甲状腺对放射性碘有很高的吸收能力,导致核设施释放的放射性碘对人体的健康危害很大。
因此,在流出物监测领域中,碘的监测及取样一直是一个非常重要的问题。
目前国际上共发生过三次影响比较深远的核电厂严重事故,即切尔诺贝利核事故、三哩岛核事故以及福岛核事故,每次核事故发生都对核电的发展带来了重大的影响,同时也促使国内外对事故中放射性源项的释放开展了大量的研究工作。
而放射性碘,特别是I-131在事故影响中是十分重要的一种核素,在核电厂安全分析、环境影响评价以及应急预案等执照申请文件中,均需对事故的影响进行评价,其中的一项重要工作即为确定事故工况下释放到环境中的碘的含量,并明确其可能的化学形态。
我国尚未开展过压水堆核电厂源项中碘的形态试验,然而自核电发展以来,事故工况下放射性碘的重要性一直受到广泛的关注,因此针对事故工况下碘释放及其形态研究的资料也较为丰富。
本报告将对目前国内外已开展的相关研究资料进行收集整理,形成调研报告。
二、放射性碘的一般特性碘核素可分为放射性碘核素和非放射性或稳定性碘核素两大类。
目前已知,存在于自然界中或由人工生产的碘核素共有27种,一般实际中应用的和文献中经常引用的碘核素有26种,它们的质量数从117~140不等,其中除I-127是自然产生的稳定碘核素外,皆为放射性碘核素。
稳定性碘主要存在于海水和智利硝石中,其次是土壤中。
辐射对人体的影响可分近期效应和远期效应两种类型。
在辐射防护和环境保护工作中,通常照射均是小剂量的慢性照射,一般来说,小剂量慢性照射对人体的影响主要是远期效应。
放射性碘会在人体内蓄积,尤其是I-131,是β、γ混合辐射体,其半衰期约为8天。
当人体吸入或摄入放射性碘时,放射性碘会主要集中到甲状腺中,并在该器官中蓄积,形成高浓度的放射性碘,高浓度放射性碘将会增加甲状腺癌发生的风险。
nature发表的碘吸附方面的文献

自然界中的碘吸附作用一直是科学研究领域的热点之一。
碘是一种重要的化学元素,具有广泛的应用价值。
它不仅在化学工业中应用广泛,还在医药、食品、环境保护等领域具有重要意义。
对碘在自然界中的吸附行为进行深入研究,对于促进相关领域的科学发展和技术创新具有重要意义。
近年来,Nature等一些国际知名杂志上发表了一系列关于碘吸附方面的研究成果,这些成果不仅展现了国际科研水平,也对我国相关领域的研究工作产生了深远的影响。
本文将针对Nature发表的碘吸附方面的文献进行深入分析和总结,以期为我国相关领域的科研工作提供借鉴和启发。
一、《Nature》上发表的碘吸附文献1. 《Nature Chemistry》上的研究成果《Nature Chemistry》是一本以化学为主要研究方向的国际著名学术期刊,该期刊上发表了大量关于碘吸附的研究成果。
这些文章系统地阐述了碘在不同基质上的吸附性能及其影响因素,为我们深入理解碘吸附行为提供了重要的参考。
2. 《Nature Materials》上的研究成果《Nature Materials》是一本以材料科学为主要研究方向的国际著名学术期刊,该期刊上发表了一系列关于碘吸附材料的研究成果。
这些文章涉及碘吸附材料的制备、性能表征及应用等方面,为我们了解碘吸附材料的设计和应用提供了重要的参考。
3. 《Nature Communications》上的研究成果《Nature Communications》是一本以化学和材料科学为主要研究方向的国际著名学术期刊,该期刊上发表了大量关于碘吸附的研究成果。
这些文章涉及碘吸附材料的合成方法、吸附性能和应用等方面,为我们理解碘吸附行为提供了重要的参考。
二、Nature发表的碘吸附研究对我国的启示1. 强化基础研究,拓展碘吸附领域的研究广度和深度Nature发表的一系列碘吸附文献,涉及了碘吸附材料的合成方法、性能表征及应用等方面,为我国相关领域的研究工作提供了重要的参考。
碘化物的应用与研究进展

碘化物的应用与研究进展碘化物是一种含有碘的化合物,是一种普遍存在于自然界中的物质。
它在工业、医药等各个领域都有着广泛的应用。
本文将介绍碘化物的应用与研究进展,深入探讨其优缺点以及今后的发展方向。
一、碘化物的应用1. 医药领域碘化物在医药领域中应用非常广泛,尤其是在消毒、消炎、止血、防治疾病等方面,具有重要的作用。
碘化物可以制成著名的碘酊,是一种非常有效的外用消毒品,对于杀死细菌有着明显的效果。
此外,碘化物还可以用于治疗甲状腺疾病、呼吸疾病等。
2. 工业领域碘化物在工业领域中也有着广泛的应用,例如制造染料、药品、感光材料、合成树脂、制造农药等。
在电镀工业中,还可以利用碘化钾等化合物进行阳极保护和光电漆的制造。
3. 食品领域碘化物还可以在食品领域中使用,例如制备碘盐和碘化钾等。
它对人体内的甲状腺功能有着重要的影响,能够促进生长发育和维持人体代谢正常。
二、碘化物的优缺点虽然碘化物在各个领域中都有着广泛的应用,但是它也存在一些缺点和限制。
1. 碘化物在某些情况下可能会导致过敏反应,尤其是对那些对碘过敏的人。
这也限制了碘化物在某些领域中的应用。
2. 碘化物的生产成本较高,这也限制了它的广泛应用。
3. 碘化物可能会对环境产生一定的影响。
例如在工业生产过程中,可能会排放一定的污染物质,对环境造成一定的污染。
4. 碘化物存在一定的毒性和危险性,如果使用不当可能会造成伤害和危害。
三、碘化物的研究进展碘化物在医药、工业、食品等领域的应用和研究一直在不断地进行中。
1. 医药领域近年来,研究者对于碘化物在医药领域中的应用有着更深入的研究。
例如,有学者研究发现碘化物可以通过抑制肿瘤血管生成抑制肿瘤的生长和浸润。
另外,还有研究发现碘化物可以应用于治疗一些疑难杂症,例如支气管扩张、慢性胃炎等。
2. 工业领域在工业领域中,碘化物的研究主要集中在提高其生产效率和降低生产成本上。
例如,有学者利用微生物的代谢途径进行碘化物的生产,取得了一定的进展。
MOFs基材料吸附卤素离子的研究进展

MOFs基材料吸附卤素离子的研究进展目录1. 内容简述 (2)1.1 卤素离子的性质及环境影响 (3)1.2 MOFs材料简介 (4)1.3 卤素离子吸附研究背景与研究意义 (5)2. MOFs材料的类型与性质 (6)2.1 MOFs的基本结构 (7)2.2 不同类型MOFs的对比 (8)2.3 影响吸附性能的环境因素 (9)3. 卤素离子吸附机理 (10)3.1 物理吸附与化学吸附 (11)3.2 表面络合作用 (12)3.3 孔隙效应与尺寸过滤 (14)4. MOFs基材料吸附卤素离子的研究进展 (15)4.1 卤素离子吸附实验方法 (17)4.2 MOFs的合成与优化 (18)4.3 卤素离子吸附性能测试 (20)4.4 卤素离子去除效率分析 (22)5. 应用案例分析 (24)5.1 饮用水净化 (25)5.2 工业废水处理 (27)5.3 环境监测 (28)6. 存在的问题与展望 (29)6.1 吸附容量与重复使用的挑战 (30)6.2 热稳定性和化学稳定性 (31)6.3 成本效益与工业应用 (32)7. 结论与建议 (34)7.1 研究成果总结 (35)7.2 未来研究方向 (36)7.3 实践应用建议 (37)1. 内容简述本章节将对卤素离子的环境影响、毒性以及含卤化物工业废水的处理现状进行简要概述。
还将讨论传统的废水处理方法存在的问题,指出开发高效的环境友好的卤素离子吸附材料的重要性。
在这一部分,将详细介绍卤素离子的物理和化学性质,包括它们的溶解度、迁移路径、生物积累性以及对生态环境的危害等。
基材料简介本小节将介绍金属有机框架材料的基本概念、分类、合成方法和优势。
重点在于MOF的孔隙结构和巨大的比表面积,这些特性使它们成为理想的光电、吸附和分离材料。
在这一部分,将探讨卤素离子在MOFs基材料表面的吸附机制,包括物理吸附和化学吸附过程,以及卤素离子如何与MOFs的特定官能团相互作用。
从卤水中提取碘的研究进展

②将含游离碘 的 卤水从解吸塔上部喷下 , 从塔 的底 部 吹入 空气 使之 和 卤水 逆流 接 触 , 将碘 吹 出 。 ③含碘空气经吸收塔吸收 、 浓缩。
I+ S + 2 2 一 2 + H 2 O4 2 O2 H O HI S
④ 吸收 液 中加 入氯 , 淀析 出结 晶 。 沉
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2 离 子交 换法 离 子 交 换法 提 碘 属 成 熟 工 艺 , 内海 藻 制 碘 均 国 采 用 此法 , 由于 树 脂 法 具 有 投 资 小 、 操作 简单 、 用 适 性 广 等特 点 , 以 离 子交 换 法 从 卤水 中提 碘 在 国 内 所 外得 到 普遍 应 用 。 早 在 17 9 2年 , tzk, sioi ] 用 强 碱 Haaa iYohn rH 应 [
性阴离子树脂吸附分子碘和碘离子 , 认为可适用于
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内 蒙 古石 油化 工
3 电解 法
2 0 年第 1期 07 1
天然气卤水 , 田卤水和海水 。 油 利 用气 田 卤水 中含 碘 品位 2mg L左 右 , 过 0 / 经 制 盐 , 液 含 碘 约 30 / 选 用 离子 交换 法 提 取 母 0mg L, 碘, 在经济技术上是合理的。 该方法是采用氧化剂氧 化 含碘 卤水使 碘 游 离 , 用离 子 交换 树 脂 吸 附游 离 再 碘, 尔后 经洗 脱 、 结晶 、 精制 得到 碘 。工 艺 过程 如下 : ① 气 田水 盐 后 母 液 中的 碘 , 要 以 I 主 一形 式 存 在, P 当 H一2 3时 , 入氯 气 氧化 ,一被氧 化 成游 ~ 加 I
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2018年2月西部皮革化工与材料
碘离子吸附材料的研究进展
蒋玉萌
(武汉理工大学,湖北武汉430070)
摘要:随着人类活动和核能工业的发展,碘污染已成为一个严峻的问题。
本文综述了国内外主流材料吸附处理水中I-的研 究进展,总结了层状双氢氧化物、铜基材料、银基材料的处理性能。
最后,对碘污染治理的未来发展方向进行了展望。
关键词$I-;吸附;材料;水处理
中图分类号:0647 文献标志码:A文章编号$1671 - 1602 (2018) 02 -0005 -01
工业发展导致水中碘污染日益严重。
碘离子参与甲状腺的代谢 过程,摄入过量的碘离子可能导致甲状腺功能障碍,因此,从水中 去除I-对于改善公众健康和促进环境可持续发展具有重要意义。
目前,吸附法因具有成本低廉、工艺简单及适用性广等优点而被广 为采用。
几种主要的吸附材料有层状双氢氧化物、铜基材料、银基 材料等。
1层状双金属氢氧化物(LDH:
层状双金属氢氧化物(LDH:是由带正电的金属氢氧化物层 和可交换的层间阴离子组成。
其化学组成可表示为:
[M2-M D+(OH)!]”[An-]x/n.m H2〇
其中:M2+是二价阳离子,M3+是三价阳离子,A A-是可交换的 阴离子。
L D H作为吸附剂可通过层间阴离子与水溶液中阴离子进行离 子交换作用,从而使其去除。
F r\K5[1]等人通过共沉淀法制备了 Mg/Al摩尔比为 2$ 1、3$ 1、4$ 1 的LDH,其中,Mg/Al 为 3$ 1的LDH对I-吸附效果最好。
在350F活化的LDH对I-的吸附符合 Langmuir模型,表明其对I-的吸附属于是单层吸附。
Iglesias[2]发现 超声有助于提高水滑石对I-的去除率,吸附容量增加了 2倍。
2铜(I)基材料
由于Cu+和I-之间的强亲和作用,Cu!0和CuCl等被用来吸附 废水中的I-。
但是,在有氧的条件下,Cu2〇在水溶液中对I-的吸 附作用较为缓慢。
M a[3]制备了核壳结构的Cu/Cu2〇,杂化材料的 去除能力是纯Cu2〇的几十倍,且随Cu掺杂量的增加而增大。
大量 阴离子与I-并存时,仍对I-离子表现出优异的选择性。
直接投加 金属沉淀剂,从水中分离较难,一般来说会将金属化合物负载在载 体上合成复合吸附剂。
Zhang[4]等将80 -100nmCu!0/Cu颗粒负载 在活性炭表面。
Cu2〇与活性炭的协同效应,对水溶液中的I-具有 高吸附能力。
3银基材料
A g基吸附剂因具有较高的碘去除效率而被广泛研究。
Zhang[5]等制备了海藻酸钙-AgCl球形复合吸附剂,能有效避免AgCl的浸出,对I-的吸附容量为1.l m m o l g-1。
近来有报道A/2〇接枝的
层状纳米材料,如A/2〇接枝层状钛酸盐、钒酸盐、铌酸盐纳米纤
维。
I-可以容易地进入A/2〇纳米晶体,并通过形成稳定附着在吸
附 的AgI。
4结语
上述材料作为吸附剂工业应用仍有困难,LDH:会带来其他阴
离子污染,铜基材料易于被氧化,银基材料价格昂贵。
因此,未来
研究的方向应放在低成本、高选择性、更环保的复合材料上,开发
出具有特定吸附性能的功能材料。
参考文献:
[1] Theiss F L,Ayoko G A,Frost R L.Sorption of iodide (I-)
from aqueous solution using Mg/Al layered double hydroxides[J].Mate
rials Science and Engineering$C, 2017 , 77 $ 1228 - 1234.
[2] Iglesias L,Alvarez M G,Chimentao R J,et al.On the role of ultrasound and mechanical stirring for iodide adsorjD tion by calcined lay
ered double hydroxides[J].Applied Clay Science, 2014, 91$ 70 -78.
[3] M ao P,Qi L,Liu X,et al.Synthesis of Cu/Cu20 hydrides for
enhanced removal of iodide from water[J].Journal of hazardous materi
als, 2017, 328$ 21 -28.
[4] Zhang X,Gu P,Li X,et al.Efficient adsorpt iodide ion from simulated wastewater by nano Cu2〇/Cu modified activated
carbon[J].Chemical Engineering Journal, 2017, 322$ 129-139.
[5] Zhang H,Gao X,Guo T,et al.Adsorption of iodide ions on a
calcium alginate- silver chloride composite adsorbent[J].Colloids and
Surfaces A$Physicochemical and Engineering Aspects, 2011, 386 (1) $
166-171.
[6]Bo A,Sarina S,Zheng Z,et al.Removal of radioactive iodine
from water using Ag20 grafted titanate nanolamina as efficient adsorbent
[J].Journal of hazardous materials, 2013, 246$ 199-205.
作者简介:蒋玉萌(1993 -),女,汉族,河南永城市人,研究生在读,武汉理工大学资源与环境工程学院环境工程专业,研究方向:水污染。
5。