在MOF中创建Cu(I)位点以可逆捕获低浓度和高温下的分子碘

开发用于捕获核电站废气中低浓度分子碘（I2）的吸附剂至关重要，但面临重大挑战。在这里，我们报告了一种专门设计的吸附剂MFU-Cu(I)，通过将配位未饱和的一价铜物种引入基于氮杂环的MOF中制备而成。MFU-Cu(I)结合了优越的热稳定性、高孔隙率和强大的化学吸附位点，在严格条件下展示了优越的I2捕获性能。在低I2浓度为150 ppmv的条件下，MFU-Cu(I)在室温（3.11 g g–1）和150°C（0.2 g g–1）下均实现了高I2吸附容量，使其成为迄今为止最有效的I2吸附剂。MFU-Cu(I)在低浓度和高温下捕获I2的能力归因于稳固锚定在MOF框架内的Cu(I)位点。这些位点通过氧化还原反应促进I2的解离吸附，同时抑制不可逆的CuI沉淀形成。因此，MFU-Cu(I)在I2吸附后可以通过离子交换和真空加热方便地再生。MFU-Cu(I)的再生能力代表了相较于其他为I2捕获开发的化学吸附剂的显著优势。