苯并噁嗪连接多孔有机网络(BPON)在高效捕获碘领域的创新应用与机制研究

本研究针对核废料中放射性碘的处理难题，由研究人员开发了苯并噁嗪连接多孔有机网络（BPON）新型吸附材料。通过曼尼希缩合法制备的BPON在气相碘捕获量达3.32 g g?1，水相捕获量达2.80 g g?1（12小时去除率90.4%）。实验证实其通过电荷转移复合物形成聚碘化物机制，为开发高效碘吸附剂提供了新策略。

　　

本研究首次报道了通过多聚甲醛、三聚氰胺和间苯三酚的曼尼希缩合反应合成的苯并噁嗪连接多孔有机网络（Benzoxazine-linked Porous Organic Network, BPON），并系统评估其碘捕获性能。该材料凭借多孔结构和富杂原子骨架特性，在气相碘捕获中展现3.32 g g^?1的高容量，在水相环境中实现2.80 g g^?1的吸附量（12小时去除效率达90.4%）。通过200°C、250°C和300°C热固化处理的cBPONs材料在气/水两相分别保持2.20 g g^?1和1.67 g g^?1的碘捕获能力。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、拉曼光谱（Raman）和X射线光电子能谱（XPS）等非原位分析技术，结合理论计算证实碘捕获机制涉及电荷转移复合物形成及聚碘化物物种（polyiodide）的生成。该研究为开发新型聚合物吸附剂捕获环境介质中碘污染物提供了重要理论与实践依据。