達(dá)特茅斯學(xué)院的研究人員開發(fā)出一種新材料，首次從水中清洗碘。這一突破可能是清除核反應(yīng)堆放射性廢物以及2011年福島核災(zāi)難等核事故后的關(guān)鍵。

在達(dá)特茅斯設(shè)計(jì)的新一代微孔材料是化學(xué)縫合小有機(jī)分子形成一個(gè)框架，從水中洗滌同位素的結(jié)果。

達(dá)特茅斯學(xué)院化學(xué)系助理教授陳峰峰說：“從水中去除放射性碘根本沒有經(jīng)濟(jì)有效的方法，但目前使海洋或河流稀釋危險(xiǎn)污染物的方法風(fēng)險(xiǎn)太大。” “我們不確定這個(gè)過程的效率如何，但這絕對(duì)是了解其真正潛力的第一步。”

放射性碘是核裂變的常見副產(chǎn)品，是核災(zāi)害中的污染物，包括最近日本的崩潰和1986年的切爾諾貝利災(zāi)難。雖然在氣相中去除碘是相對(duì)常見的，但在達(dá)特茅斯研究之前從未從水中除去碘。

“我們已經(jīng)解決了制造具有高結(jié)晶度的多孔材料的頑固科學(xué)問題，該材料在強(qiáng)酸性或堿性水中也具有化學(xué)穩(wěn)定性，”該研究的主要研究者柯說。“在開發(fā)對(duì)抗環(huán)境污染的材料的過程中，我們還創(chuàng)造了一種方法，為一類新的多孔有機(jī)材料鋪平了道路。”

該研究發(fā)表在5月31日出版的“ 美國化學(xué)學(xué)會(huì)雜志”上，描述了研究人員如何利用太陽光交聯(lián)大晶體中的小分子來生產(chǎn)新材料。該方法不同于在一鍋中組合分子的傳統(tǒng)方法。

在研究期間，碘濃度在30分鐘內(nèi)從288ppm降至18ppm，24小時(shí)后降至1ppm以下。柔軟的縫合技術(shù)使透氣材料的形狀發(fā)生變化，吸附的重量是碘的兩倍多。該化合物還被發(fā)現(xiàn)具有彈性，使其可重復(fù)使用，并且可能對(duì)環(huán)境清理更有價(jià)值。

根據(jù)Ke的說法，該化合物可以類似于將鹽施加到污染水的方式使用。由于它比水輕，所以材料漂浮以吸附碘，然后隨著它變重而下沉。在攝取碘后，可以收集，清潔和重復(fù)使用該化合物，同時(shí)將放射性元素送去儲(chǔ)存。

實(shí)驗(yàn)室研究在鹽水中使用非放射性碘進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但研究人員表示，它也可以在現(xiàn)實(shí)條件下使用。Ke和他的團(tuán)隊(duì)希望通過持續(xù)測試，該材料將證明能有效對(duì)抗與核電廠相關(guān)的銫和其他放射性污染物。

“除了碘之外，擦洗更多的放射性物質(zhì)是理想的 - 你會(huì)想要一次性擦洗所有的放射性物質(zhì)，”柯說。

達(dá)特茅斯柯功能材料集團(tuán)的研究人員也希望該技術(shù)可用于制造材料，以針對(duì)其他類型的無機(jī)和有機(jī)污染物，特別是水源中的抗生素，可導(dǎo)致超級(jí)抗性微生物的產(chǎn)生。