2026年1月14日,本团队在《Separation and Purification Technology》(影响因子=9.0)上在线发表了题为“Phosphorylated bamboo cellulose Fiber enabling ultrafast and efficient adsorption for radioactive cobalt”的研究成果。上述成果由西南科技大学、中国人民解放军军事科学院防化研究院、陕西科技大学及苏州热工研究院共同完成。
开发对放射性废水具有高效、快速处理效果的绿色吸附材料具有非常重要的意义。本研究采用绿色固相酯化改性策略,在保留竹纤维素纤维部分晶体结构的同时,成功在其表面引入磷酸基团,得到磷酸化竹纤维素纤维(PBCF)。傅里叶变换红外光谱与X-射线光电子能谱表征结果证实了磷酸基团的成功引入,该改性不仅显著增强了纤维的亲水性,更为放射性钴离子提供了丰富的吸附位点。性能测试表明,PBCF对钴的吸附动力学仅需3分钟即可达到吸附平衡,其吸附速率较主流商用吸附剂AmberLiteTM IRN77提升约80倍。同时,PBCF展现出良好的吸附容量。在动态吸附实验中,即使在高流速(112.5 mL/min)条件下,PBCF填充柱对钴的去除率仍能维持在99%以上,且床层利用率高达81.57%,显示出优异的实际应用潜能。此外,PBCF表现出卓越的耐辐照稳定性,在承受高达100 kGy的γ-射线辐照后,其结构与吸附性能均未发生显著变化。该研究为开发基于天然纤维素的高效、快吸附、耐辐照的放射性核素吸附材料提供了创新策略,在核电站放射性废水处理及应急处理领域具有广阔的应用前景。
本工作得到国家自然科学基金、教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室开放基金、西南科技大学博士基金、西南科技大学研究生创新基金的支持。
Zhanquan Wang, Liang Chen*, Zhuo Chen, Xinghe Teng, Hongyan Chen, Jinchao Li, Qin Chen, Yi Wang*, Taotao Qiang, Hong Ying, Fuhai Li, Yaping Zhang*, Phosphorylated bamboo cellulose Fiber enabling ultrafast and efficient adsorption for radioactive cobalt, Separation and Purification Technology 2026 (389) 136846. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2026.136846
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