由一组桑迪亚化学家可以影响全世界生产清洁、安全的核能和减少放射性废物的努力。
桑迪亚大学的研究人员使用了金属有机框架(MOFs)来捕获和去除乏核燃料中的挥发性放射性气体。“这是使用MOF捕获碘的第一次尝试，”桑迪亚表面和界面科学部的化学家蒂娜·内诺夫说。欧洲杯线上买球
这一发现可以应用于核燃料后处理或核反应堆事故的清理。核能的一个特点是，使用过的燃料可以再加工，以回收裂变材料，并为核电站提供新的燃料。欧洲杯足球竞彩法国、俄罗斯和印度等国家正在对乏燃料进行再处理。
这一过程还减少了高水平废物的数量，这是桑迪亚研究人员的一个主要担忧。neenoff说:“我们的目标是找到一种高度选择性分离的方法，从而减少浪费。”
再处理的挑战之一是分离和分离不能作为燃料燃烧的放射性成分。桑迪亚团队专注于从乏燃料中去除碘，其同位素的半衰期为1600万年。
他们研究了已知的材料，包括载银沸石，这欧洲杯足球竞彩是一种晶体多孔矿物，具有规则的孔洞，高表面积和高机械、热和化学稳定性。各种沸石框架可以从废核燃料流中捕获和去除碘，但需要添加银才能发挥良好的作用。
“银吸引碘形成碘化银，”Nenoff说。沸石将银吸附在其孔隙中，然后与碘反应，捕获碘化银。
但银价格昂贵，而且会带来环境问题，因此研究小组着手设计一种不含银的材料，这种材料可以像沸石一样工作，但对气体分子有更高的处理能力。欧洲杯足球竞彩他们探索了沸石吸收碘的原因和方式，并利用发现的关键成分找到了最佳的MOF，命名为ZIF-8。
“我们研究了它们如何工作的结构特性，并将其转化为新的和改进的材料，”Nenoff说。欧洲杯足球竞彩
MOFs是一种晶体多孔材料，其金属中心通过温和的自组装化学欧洲杯足球竞彩合成与有机分子结合。金属和有机的选择导致了一个非常具体的最终框架。
关键在于找到一种对碘具有高度选择性的MOF。桑迪亚大学的研究人员采用了沸石丝光沸石的最佳元素——它的孔隙、高表面积、稳定性和化学吸附性——并确定了一种MOF，它可以从分子流中分离一个分子，在这里是碘。MOF和孔隙捕获的碘气体可以并入玻璃废料中进行长期储存。
桑迪亚团队还将商用产品制成的MOFs制成了耐用的颗粒。制成的MOF是一种白色粉末，容易被吹散。Nenoff说，颗粒提供了一种稳定的使用形式，没有表面积损失。
桑迪亚已经为这种颗粒技术申请了专利，可能会有商业应用。
桑迪亚的研究人员是Off-Gas Sigma小组的成员，该小组由橡树岭国家实验室领导，研究与核燃料再处理相关的挥发性气体的废物形式捕获。其他团队成员——西北太平洋、阿贡和爱达荷国家实验室——正在研究其他挥发性气体，如氪、氚和碳。
该项目于六年前开始，西格玛团队于2009年正式成立。它是由美国能源部核能办公室资助的。
Sandia的碘和MOFs研究在美国化学学会杂志最近的两篇文章中被特别提到，这两篇文章的作者是Nenoff和团队成员Dor欧洲杯猜球平台ina Sava, Mark Rodriguez, Jeffery Greathouse, Paul Crozier, Terry Garino, David Rademacher, Ben Cipiti, Haiqing Liu, Greg Halder, Peter Chupas和Karena Chapman。Chupas, Halder和Chapman来自Argonne。
“我们做的最重要的事情是将一类新的材料引入核废料的修复中，”该项目的博士后任命者萨瓦说。欧洲杯足球竞彩
Nenoff说，最近在《工业与工程化学研究》杂志上发表的另一篇论文展示了一种一步法，将MOFs与低温玻璃废料形式的碘结合在一起。neenoff说:“我们使用MOF来捕获挥发性废气，我们还有一种耐用的废物形式。”
Nenoff和她的同事们正在继续研究新的和优化的MOFs，以增强挥发性气体的分离和捕获。
Argonne的查普曼说:“我们已经证明，MOFs有能力捕获，更重要的是，比现有材料技术保留多许多倍的碘。”欧洲杯足球竞彩
桑迪亚国家实验室是一家多项目实验室，由洛克希德·马丁公司的全资子公司桑迪亚公司运营和管理，为美国能源部的国家核安全管理局。桑迪亚的主要工厂位于新墨西哥州的阿尔伯克基和加利福尼亚州的利弗莫尔，在国家安全、能源和环境技术以及经济竞争力方面承担着主要的研发责任。