南京工业大学CEJ：5秒去除99% TcO4⁻！“分子共吸附”策略实现核废水超快速精准净化

背景：核废水中放射性高锝酸根（99TcO4⁻）具有高溶解性、强迁移性和长达2.1×10⁵年的半衰期，其高效去除是核废水处理领域的重大挑战。传统吸附材料如MOFs、COFs等存在合成复杂、成本高、孔道扩散慢等问题，且难以兼顾“高亲和吸附”与“快速传质”。研究目的：为突破这一技术瓶颈，南京工业大学联合西湖大学和苏州大学，提出“分子共吸附”策略，旨在利用商业活性炭的分级孔结构，通过限域廉价阳离子染料亚甲基蓝（MB）构建高效阴离子吸附位点，实现99TcO4⁻的超快速、高选择性去除。结论：实验证明，AC-MB吸附剂可在5秒内去除超过99%的ReO4⁻/99TcO4⁻，吸附速率较原始活性炭提升约17000倍，创下该类材料的动力学纪录。该材料在高浓度SO4²⁻、NO3⁻干扰下仍保持优异选择性，并具备优异的耐酸碱性、抗辐照稳定性及循环稳定性。吸附机制主要基于阴离子交换和静电相互作用。该“分子共吸附”策略具有普适性，为核废水处理及环境修复提供了低成本、易规模化的新思路。