2026 年 11 月 8 日，本团队在 Journal of Cleaner Production（影响因子 = 11.07）上在线发表了题为 “Grain-inspired cellulose-based adsorption-filtration platform for ultrafast cobalt capture and safe volumetric reduction from nuclear wastewater” 的研究成果。该成果由西南科技大学、福建农林大学、苏州热工研究院有限公司、中国人民解放军军事科学院防化研究院合作完成。

  作为核电厂放射性废水处理的核心技术方案之一，高性能吸附材料对核素净化效率、运维安全与最终废物处置成本起着决定性作用。本研究将仿生功能设计、无溶剂固相酯化与吸附－过滤一体化工艺结合，制备了一系列植酸接枝竹纤维素仿生吸附滤膜（PA@BCM）。疏松无序的纤维堆叠结构与高密度磷酸螯合位点为 PA@BCM 构建了快速传质与高效吸附体系，不仅克服了传统商用树脂吸附动力学缓慢的短板，还使其获得了优异的耐辐照性能与末端废物减容潜力。其中，优化后的 PA@BCM 展现出优异的饱和吸附容量（62.77 mg/g）和超快净化动力学，处理速度较商用 AmberLite^TM IRN77 离子交换树脂提升36倍。与IRN77树脂相比，在中试规模处理场景下，使用PA@BCM的吸附-过滤平台展示出更高的钴去除效率（99.33%）、更短的处理周期（5分钟处理 2.1 L 废水）和更低的全生命周期成本（降低超 60%），并且可以通过惰性气氛热解实现72.76%的长期废物存储空间缩减。该研究为面向核工业场景的高性能生物质基放射性废水处理材料开发提供了新思路。

  本工作得到了国家杰出青年科学基金、四川省自然科学基金、西南科技大学博士基金等项目的支持。

Liang Chen*, Zhanquan Wang, Enwen Liu, Hongyan Chen, Qin Chen, Jinchao Li, Yaping Zhang **, Yi Wang, Fuhai Li, Li Shuai ***, Grain-inspired cellulose-based adsorption-filtration platform for ultrafast cobalt capture and safe volumetric reduction from nuclear wastewater, Journal of Cleaner Production, 584 (2026) 149898.