由于堿金屬和堿土金屬具有相似的物理化學(xué)性質(zhì)以及較弱的配位能力,從地下水或海水中準(zhǔn)確分離放射性的Sr-90(90Sr),在環(huán)境放射性修復(fù)領(lǐng)域仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。
有鑒于此,浙江大學(xué)肖成梁教授等報道模擬了分子冠醚羧酸的絡(luò)合行為,在基于陰離子冠醚的金屬有機(jī)框架ZJU-X99中構(gòu)建了一種精妙的帶負(fù)電的超分子陷阱,用于精確捕獲Sr2+。
本文要點:
(1)
由于由In(COO)4?節(jié)點產(chǎn)生的靜電相互作用,以及18-冠-6環(huán)的超分子主客體識別作用的協(xié)同效應(yīng),ZJU-X99展現(xiàn)出了快速的吸附動力學(xué)(1 min)、高吸附容量(263 mg/g)。在存在1000倍量的Na+、K+和Cs+共存的情況下,對Sr2+仍具有出色的選擇性。
(2)
與堿金屬相比,Sr2+離子復(fù)雜地嵌入在超分子陷阱中,從而導(dǎo)致了最低的結(jié)合能和最小的結(jié)構(gòu)變化。動態(tài)實驗和放射性90Sr捕獲試驗進(jìn)一步驗證了實際應(yīng)用前景。
這項研究的結(jié)果為設(shè)計具有針對目標(biāo)離子的定制結(jié)合位點的超分子框架提供了有價值的見解。
參考文獻(xiàn)
Li, L., Liu, Z., Xu, X. et al. A negatively-charged supramolecular trap for precisely catching strontium ion. Nat Commun 16, 2606 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-57844-0
https://www.nature.com/articles/s41467-025-57844-0