GreenChE┃从核废水中快速有效地清除放射性钡的最新处理技术

研究人员开发了一种利用含磺酸材料处理核工业废水的新技术，该技术不仅可以提高现有处理手段的效率，还可以解决放射性钡离子清除速度和捕获能力之间协同作用差的问题。

暴露的电离辐射对人类和动物来说是极其危险的，高急性剂量会导致辐射烧伤以及可能致命的辐射病，较低水平剂量和长期接触会导致细胞和器官受损，从而引发癌症。这些放射性离子是在制造核能过程中产生的，通常存在于核反应堆产生的废水中。

太原科技大学的一个研究小组现开发了一项新型技术，该技术提供了一条快速且有效的途径去除核废水中有害的物质——钡 (Ba²⁺) 离子。这项研究发表在期刊《Green Chemical Engineering》上，第一作者赵旭东副教授解释说：“在过去的几十年里，科学家们一直倾向于使用一种吸附过程来处理放射性离子，离子首先固定在吸附剂的表面，然后再用其他手段将其洗脱去除。然而，要使该过程安全有效地进行，吸附容量和吸附速度两方面性能的协同实现将至关重要，但目前市面上的多数吸附剂都难以实现这一目标。”

为了解决这个问题，赵博士和他的团队开发了一种使用磺酸 (-SO₃H) 基团的新型吸附剂。赵博士介绍说：“基于磺酸基团产生的强硬酸-硬碱和静电作用，该吸附剂显示出对钡出色的捕获能力。我们实现了 152.0 mg g^-1 的吸附容量和快速的吸附平衡，在吸附容量和吸附速率协同实现方面，优于其他大多数已报道材料。”

他补充说：“温度变化对吸附剂的有效性几乎没有影响。此外，该处理过程是不可逆的，这意味着不会出现由离子泄漏引发的二次污染。”

据赵博士介绍，他们团队的研究不仅提供了一种不可逆地捕获 Ba²⁺ 的高效吸附剂，还提出了同时具有高吸附容量和吸附速率的吸附剂构建策略，他解释说：“这项新发现在多种产业和工业过程中有着良好的发展潜力。”

图：研究人员开发的基于磺酸基团的吸附技术

源自：赵旭东，太原科技大学

文 章 信 息

文章标题：

Effective and irreversible removal of radioactive barium ions in MOF-808 framework functionalized sulfonic acid groups

研究团队：

Xudong Zhao，Lei Pei，Ya-Nan Zhang，Hongliang Huang*，Xiuhong Zheng，Baosheng Liu，Minman Tong*

(注：* 为该文的通讯作者)

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期 刊 介 绍

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Green Chemical Engineering（GreenChE）是由中国科学院主管，中科院过程工程所主办，与科爱出版合作的英文期刊。

期刊以绿色化工为学科基础，聚焦“绿色”，立足“工程”，注重绿色化学、绿色化工及其交叉领域的前沿问题，紧紧围绕低碳化、清洁化和节能化的发展要求，重点刊登原始创新论文和引领技术重大变革的文章，努力搭建科研成果交流展示平台，促进科研成果转化为生产力，促进国内外学术成果的交流与探讨。

期刊目前已被DOAJ、Scopus、CSCD等重要数据库收录。

主 编 介 绍

张锁江 院士

• 中国科学院院士

• 中国科学院过程工程研究所所长

• 中国化工学会副理事长

• 中国化工学会离子液体专业委员会主任

研究领域：

主要从事绿色能源、材料及化工过程研究，尤其是在离子液体基础及应用研究方面做出了系统性创新成果，实现了多项绿色技术的示范及工业应用。

成就及奖项：

• 国家自然科学二等奖

• 何梁何利科学与技术进步奖

• 中科院科技促进发展奖

• 侯德榜化工科技成就奖等
  

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