近日，中核集團旗下中國同輻所屬原子高科股份有限公司與中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所在放射性核素吸附材料研究方面取得重要進展!原子高科團隊與中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所馮美玲研究團隊合作，在國際頂級期刊《Nature Communications》(《自然通訊》)上發(fā)表了最新研究論文《“無機離子印跡吸附劑”捕獲放射性銫》，題目為“Ion-imprinting” strategy towards metal sulfide scavenger enables the highly selective capture of radiocesium。這一創(chuàng)新成果將為備受全球關(guān)注的“核污水”—含Cs-137核素廢水處理和處置提供高性能無機材料，貢獻中國智慧。

(注：Cs-137核素半衰期30.17年，發(fā)射高能γ射線，是核工業(yè)生產(chǎn)過程中重要的裂變產(chǎn)物，也是放射性廢水中含量較多的放射性污染物，具有持續(xù)的生物毒性，其擴散污染可能導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難，引發(fā)癌癥和遺傳疾病，危害人類生命健康。)

這項研究提出了“無機離子印跡吸附劑”的合成策略，通過精確的結(jié)構(gòu)設(shè)計，制備出一種對放射性Cs-137離子具有識別和分離能力的金屬硫化物(FJSM-CGTS)。新材料對Cs-137離子吸附具備容量高(246.65mg/g)、速度快(5分鐘內(nèi)達到平衡)、特異性強(高鹽、酸性去除率達到99%)、減容率高等優(yōu)勢。該“離子印跡吸附劑”選擇性去除Cs-137的能力超過了大多數(shù)已報道的無機固體吸附材料。

目前，全球核廢水處理材料主要是有機樹脂，然而產(chǎn)生的廢樹脂處理成本高昂且技術(shù)要求復(fù)雜，導(dǎo)致大量廢樹脂處于臨時儲存狀態(tài)，對環(huán)境構(gòu)成了重大負擔(dān)，而傳統(tǒng)無機吸附材料也因吸附容量低等因素導(dǎo)致應(yīng)用受限。新技術(shù)有望在核廢水處理領(lǐng)域大顯身手，不僅有助于實現(xiàn)廢物最小化，降低處理成本，有效減輕對環(huán)境壓力，進而構(gòu)建生態(tài)環(huán)保防線。此外，新技術(shù)還可廣泛應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)、核應(yīng)急響應(yīng)(迅速控制核素泄漏)以及促進核資源的循環(huán)利用等多個領(lǐng)域，從而推動綠色發(fā)展的理念，增強核廢物處理領(lǐng)域的創(chuàng)新力和生產(chǎn)力，為核能的可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻。

未來，中核集團將進一步利用新技術(shù)開展放射源生產(chǎn)廢水的再利用研究，持續(xù)開展放射性廢物最小化的應(yīng)用實踐，促進核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展、安全發(fā)展。

FJSM-CGTS結(jié)構(gòu)示意圖及其“離子印跡”捕獲Cs+過程