近日，中核集團(tuán)旗下中國(guó)同輻所屬原子高科股份有限公司與中國(guó)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(jìn)展!原子高科團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所馮美玲研究團(tuán)隊(duì)合作，在國(guó)際頂級(jí)期刊《Nature Communications》(《自然通訊》)上發(fā)表了最新研究論文《“無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)材料，貢獻(xiàn)中國(guó)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(guò)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(kuò)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(xiàng)研究提出了“無(wú)機(jī)離子印跡吸附劑”的合成策略，通過(guò)精確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制備出一種對(duì)放射性Cs-137離子具有識(shí)別和分離能力的金屬硫化物(FJSM-CGTS)。新材料對(duì)Cs-137離子吸附具備容量高(246.65mg/g)、速度快(5分鐘內(nèi)達(dá)到平衡)、特異性強(qiáng)(高鹽、酸性去除率達(dá)到99%)、減容率高等優(yōu)勢(shì)。該“離子印跡吸附劑”選擇性去除Cs-137的能力超過(guò)了大多數(shù)已報(bào)道的無(wú)機(jī)固體吸附材料。

目前，全球核廢水處理材料主要是有機(jī)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(shí)儲(chǔ)存狀態(tài)，對(duì)環(huán)境構(gòu)成了重大負(fù)擔(dān)，而傳統(tǒng)無(wú)機(jī)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(shí)現(xiàn)廢物最小化，降低處理成本，有效減輕對(duì)環(huán)境壓力，進(jìn)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(jìn)核資源的循環(huán)利用等多個(gè)領(lǐng)域，從而推動(dòng)綠色發(fā)展的理念，增強(qiáng)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(xiàn)。

未來(lái)，中核集團(tuán)將進(jìn)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(shí)踐，促進(jìn)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(guò)程