研究團隊在鋁氧輪簇組裝研究取得進展

　　核能在保證能源供應安全、調整能源結構等方面發揮著重要作用，而核廢料（如放射性碘污染物）的回收引起了全球性關注。因此，明確放射性元素吸附位點，探究吸附作用機制具有重要的科學意義。

　　中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室研究員張健和方偉慧等首次報道了一系列由鋁氧輪簇組裝的介孔材料，并系統研究了其碘吸附性能。科究人員將吡唑熱合成方法引入到鋁氧團簇的制備，利用吡唑類衍生物與羧酸配體得到一系列Al8鋁氧分子環型輪簇（AlOC-15-AlOC-25）。通過對外圍有機配體類型的調節，可以實現宏觀帶隙和表面潤濕性的調控。通過結構調節劑的引入，鋁氧分子環的堆積形式從納米管轉變為立方超分子納米籠結構（AlOC-26-NC到AlOC-29-NC）。這類超分子納米籠化合物同時具有介孔（21.19）和微孔孔道（7.8）。超分子納米籠不僅可以宏量制備，而且具有很好的熱穩定性。碘蒸氣吸附實驗表明，這類超分子納米籠具有較好的碘吸附性能（50.3 wt %）。此外，科研人員通過單晶X射線衍射明確了碘分子的吸附位點：碘分子在I…π（4.72和3.81）作用力下有序地排列在超分子納米籠的微孔孔道中。每個超分子納米籠被24個碘分子所占據，這與碘吸附實驗中的數據及熱重分析數據吻合。該類碘吸附超分子納米籠可以循環使用。材料AlOC-22（納米管）和AlOC-26-NC（納米籠）是一對同分異構體，具有相同的分子式卻截然不同的碘吸附行為，這與它們的結構類型密切相關。

　　該研究實現了鋁氧輪簇的介孔超分子組裝，并從分子層面探究了碘吸附位點和機制，將促進超分子材料作為吸附劑在捕獲和儲存裂變產物氣體中的應用。相關研究成果發表在Journal of the American Chemical Society上，福建物構所碩士研究生姚舒陽為論文第一作者。

福建物構所鋁氧輪簇組裝研究取得進展