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院福建物質結構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院福建物質結構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。這一創新成果將為備受全球關注的“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，發射高能γ射線，是核工業生產過程中重要的裂變產物，也是放射性廢水中含量較多的放射性污染物，具有持續的生物毒性，其擴散污染可能導致嚴重的生態災難，引發癌癥和遺傳疾病，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，通過精確的結構設計，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分鐘內達到平衡)、特異性強(高鹽、酸性去除率達到99%)、減容率高等優勢。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，然而產生的廢樹脂處理成本高昂且技術要求復雜，導致大量廢樹脂處于臨時儲存狀態，對環境構成了重大負擔，而傳統無機吸附材料也因吸附容量低等因素導致應用受限。新技術有望在核廢水處理領域大顯身手，不僅有助于實現廢物最小化，降低處理成本，有效減輕對環境壓力，進而構建生態環保防線。此外，新技術還可廣泛應用于環境修復、核應急響應(迅速控制核素泄漏)以及促進核資源的循環利用等多個領域，從而推動綠色發展的理念，增強核廢物處理領域的創新力和生產力，為核能的可持續發展做出巨大貢獻。
未來，中核集團將進一步利用新技術開展放射源生產廢水的再利用研究，持續開展放射性廢物最小化的應用實踐，促進核技術應用產業綠色發展、安全發展。
FJSM-CGTS結構示意圖及其“離子印跡”捕獲Cs+過程
