放射性核素高效分离是实现核能资源循环的重要途径，也是核电可持续发展健康发展的内在需求。在核素分离过程中，高离子强度、强酸性、辐照等复杂环境为放射性核素分离提取带来了众多困难，传统材料由于比表面积低、孔隙小、吸附容量低等难以用于核素的高效分离。因此开发稳定、高效的新型功能材料，提高对放射性核素的分离效率、深入研究分离机制是解决复杂条件下放射性核素分离的关键方法。近年来，新型多孔材料如金属有机框架(MOFs)、共价有机框架(COFs)、多孔有机聚合物(POPs)、多孔碳和仿生材料等，由于其比表面积大、孔径可调、功能特异、稳定性高，表面功能基团的可设计性等优点，在核素分离方面受到了广泛的研究。最近关于MOFs、COFs、POPs、以及多孔碳材料等多孔材料用于放射性核素分离取得了一系列重要研究进展，为多孔材料应用于核素高效分离提取打下了坚实的基础。近期，受Sci. China Chem.编辑部邀请，华北电力大学王祥科教授、杨慧教授，北德克萨斯大学马胜前教授，南京大学毛亮教授，清华大学王哲副研究员，海南大学王宁教授，西南科技大学竹文坤教授，兰州大学潘多强教授，南华大学王宏青教授，绍兴文理学院胡保卫教授，东华理工大学刘云海教授、罗峰教授，四川大学马利建教授，苏州大学王殳凹教授，广东石油化工学院王素华教授等多位领域内专家合作，为Sci. China Chem.撰写了题为“Recent progress of radionuclides separation by porous materials”的综述文章，系统总结了多孔材料在放射性核素分离领域的最新进展。本综述涵盖了用于分离放射性核素（如U、Sr、Cs、I、Tc等）的各种不同类别的多孔材料，分类总结了各类多孔材料的设计合成方法及其核素分离性能，着重介绍多孔材料分离目标核素的关键因素，包括材料和目标核素之间的结构关系，多孔材料分离目标核素的作用机理；同时讨论了提高核素选择性分离能力的有效策略，并分析多孔材料在核素分离提取中存在的问题和挑战。综述内容总共分为十二个章节。第一章介绍了放射性核素分离的背景，第二章为放射性核素的检测，这对发现核污染是至关重要的，紧接着9个章节分别介绍了各类多孔材料制备方法及其对目标核素的分离性能。着重阐述了根据目标核素的特点，设计构筑合成具有不同结构组分、不同孔径和不同活性位点的多孔材料，通过修饰特殊功能基团，探讨不同功能多孔材料对放射性核素的选择性吸附分离性能；同时借助光/电催化技术研究目标核素的提取性能；研究不同条件下对放射性核素分离性能的影响；阐明放射性核素与多孔材料的作用规律；利用先进光谱表征技术和理论计算在分子水平上揭示多孔材料与放射性核素的作用机理；评价各项研究中制备的多孔材料对实际条件下放射性核素的分离效果。最后详细阐述了不同放射性核素的生物毒性和放射毒性，为公众了解核污染的危害和对人体健康的危险性提供了详细的信息。![]()
详见：Yinghui Xie, Long Yu, Long Chen, Cheng Chen, Li Wang, Fenglei Liu, Yun Liao, Peng Zhang, Tao Chen, Yihui Yuan, Yuexiang Lu, Boyang Huang, Hui Yang*, Suhua Wang*, Shuao Wang*, Lijian Ma*, Feng Luo*, Yunhai Liu*, Baowei Hu*, Hongqing Wang*, Duoqiang Pan*, Wenkun Zhu*, Ning Wang*, Zhe Wang*, Liang Mao*, Shengqian Ma*, and Xiangke Wang*. Recent progress of radionuclides separation by porous materials. Sci. China Chem., 2024, doi: 10.1007/s11426-024-2218-8扫描二维码或点击左下角“阅读原文”可查阅全文。
【扩展阅读】
2024年《中国科学：化学》中英文刊优秀论文评选结果发布！
《中国科学：化学》2024年上半年最受关注微信文章
Sci. China Chem.影响因子10.4 || 开启高质量发展新征程
Sci. China Chem. 文章精选：多孔材料
多孔有机聚合物材料研究进展
天津师范大学李程鹏团队等开发出一种可用于放射性阴离子核素去除的“装甲”HOFs材料
北京科技大学姜建壮&王海龙团队：拓扑化学聚合制备氢键有机框架用于锚定超细钯纳米粒子
Sci. China Chem.综述：表面活性剂-金属有机框架复合材料及其衍生物在电催化领域的研究进展
烟台大学刘伟教授课题组：铀酰基金属有机框架材料用于光催化合成过氧化氢
中山大学分子磁体研究团队实现霍夫曼型金属有机框架的光诱导阶梯式热弛豫
陈艳丽和姜建壮课题组：金属酞菁基共价有机框架的通用合成及电化学传感性质研究
南京邮电大学赖文勇教授团队：构建苝酰亚胺共价有机框架提升锂离子电池固态电解质传输效率
北京师范大学闫东鹏课题组实现主客体金属有机框架动态多色长余辉和冷暖白光调控
武汉大学汪成课题组综述：位阻效应对共价有机框架的结构调控
![]()
