Porous Semiconducting K–Sn–Mo–S Aerogel: Synthesis, Local Structure, and Ion-Exchange Properties
Notice bibliographique
Résumé
Chalcogenide-based aerogels are emerging porous semiconducting nanomaterials that appeal to applications in clean energy and the environment. Here, we report a novel gel, potassium–tin–molybdenum–sulfides (KTMS), that integrates the electrostatically bound K + ions in the covalent network of Sn–Mo–S. Its gelation requires a concurrent reduction of Mo 6+ → Mo 4+/5+ and the oxidation of S 2– → S n – ( n ≈ 1) and Sn 2+ → Sn 4+ . KTMS is an amorphous semiconductor showing quantum confinement effects on band gap energies, 2.1 → 1.4 → 0.9 eV for its wet- → aero- → xerogels. Synchrotron X-ray pair distribution function (PDF) and extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) revealed a complex local structure of KTMS consisting of molecular Mo 2 (S 2 ) 6 and Mo 3 S(S 2 ) 6 clusters. In addition, the Sn–S coordination is related to crystalline Na 4 Sn 3 S 8 and SnS 2 . KTMS also demonstrated the removal of the radionuclides of Cs +, Sr 2+, and UO 2 2+ from ppm to ppb levels with distribution constants ( K d ) up to ≥10 4 mL/g. Notably, despite the lack of atomic periodicity in the amorphous KTMS, the K + ion is ion-exchangeable with chemically diverse Sr 2+, Cs +, and UO 2 2+ in aqueous solutions; especially the ion-exchange properties of Sr 2+ and UO 2 2+ ≡(O═U═O) 2+ is not known to any chalcogels known to date. The sequestration of Cs + and Sr 2+ was achieved by the exchange of K + in the amorphous KTMS, and the removal of [O═U 6+ ═O] 2+ synergistically involves surface sorption via ─S ···· U 6+ ═O 2 2+ covalent interactions and ion-exchange via the hard–soft Lewis acid–base paradigm. Overall, cooperative roles played by the diverse bonding motifs, surface-exposed Lewis basic frameworks, and polarizability of the (poly)sulfides make it an exceptional adsorbent for chemically diverse radioactive species. This finding will guide the design of superior sorbents for chemically distinct metal ion separation.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».