在一个越来越关注化石燃料使用对环境和地缘政治影响的世界，核能作为一个非常感兴趣的主题重新出现。它在不排放温室气体的情况下大规模发电的能力有望成为一种可持续的清洁能源，可以弥合社会从化石燃料向净零未来的过渡。然而，核能发电确实会产生放射性废物。核废料的安全管理仍然是一项至关重要的挑战，必须加以解决，以赢得公众对这一变革性电力解决方案的信心。
现在，休斯顿大学的一个研究小组提出了一种创新的核废料管理解决方案:基于环四苯并腙的分子晶体。这些晶体基于该团队在2015年的一项发现，能够在水和有机溶液以及两者之间的界面上捕获碘——最常见的放射性裂变产物之一。
化学教授Ognjen Miljanic说:“最后一点特别突出，因为界面上的碘捕获可以防止碘到达并损坏核反应堆和废物容器中使用的专用油漆涂层。”该论文详细介绍了《细胞报告物理科学》上的突破。
这些晶体表现出惊人的碘吸收能力，可与多孔金属有机框架(mof)和共价有机框架(COFs)相媲美，后者以前被认为是碘捕获材料的顶峰。
亚历山德拉·罗伯斯(Alexandra Robles)是这项研究的第一作者，也是一名前博士生，她在米尔亚尼奇的实验室里研究这些晶体时发现了这一发现。她对寻找核废料解决方案的兴趣促使罗伯斯研究使用晶体捕获碘。
“她最终在有机层和水层之间的界面上捕获了碘，这是一个尚未得到充分研究的现象，”米尔亚尼奇说，他补充说，这个特殊的特征提供了一个至关重要的优势。“当这种材料沉积在有机层和水层之间时，它基本上阻止了碘从一层转移到另一层。”
这一过程不仅保持了反应堆涂层的完整性，增强了安全壳，而且捕获的碘也可以从一个区域转移到另一个区域。“这里的想法是，你在一个难以管理的地方捕获它，然后你在一个容易管理的地方释放它，”米利亚尼奇说。
这种捕获和释放技术的另一个好处是晶体可以重复使用。他说:“如果污染物只是粘在摄政王身上，那么整个东西都必须扔掉。”“这就增加了浪费和经济损失。”
当然，所有这些巨大的潜力仍然需要在实际应用中进行测试，这让米利亚尼奇思考了下一步。
分子，晶体和章鱼
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希望本篇文章《分子晶体的潜能：核废料处理的新视角》能对你有所帮助！
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