导语部分

2021年4月13日，日本政府正式决定将福岛第一核电站存储的核处理废水排入海洋。这一决定引起国际上很多国家的强烈反对。

“核废水”是经过锶、铯过滤，以及除盐系统的前期处理后，主要采用多核素去除装置（ALPS）来进行放射性核素的处理。其主要原理为“吸附”作用，废水经铁盐、碳酸盐的共沉淀后，进一步采用活性炭和浸渍活性炭、钛酸盐、亚铁氰化物、二氧化钛和树脂等的吸附，最终使废水中的核素含量达到限值以下。

鉴于此，易丝帮整理了近期关于静电纺丝技术在放射性核素处理方面的研究进展，供大家交流学习。

1.Chem. Eng. J.：新型铋基静电纺丝材料可高效捕获放射性碘

➣浙江大学肖成梁报道了三种新型铋基碘吸附材料，分别在电纺碳纳米纤维表面涂覆Bi和/或Bi2O3（表示为HT-Bi2O3-ESCNF、HT-Bi-Bi2O3-ESCNF和HT-Bi-ESCNF）。

➣这些材料是在静电纺丝、预氧化和碳化的基础上添加水热步骤制备而成的。水热负载的好处是在纤维的外表面出现了活性位点，使得与碘气体的接触更加方便有效，不再像以前那样受到溶液中Bi3+浓度的限制。

➣纤维表面的涂层确实大大提高了碘的捕获能力，元素铋对碘的有效原子利用率高于氧化铋，其吸附能力高达732mg/g。

DOI: 10.1016/j.cej.2021.128687

2. Sep. Purif. Technol.：包埋亚铁氰化铜钾的电纺纳米纤维用于吸附去除铯污染

➣这项研究提出了一种新颖的固定化策略来合成包埋亚铁氰化铜钾（KCuHCF）的复合吸附剂，以有效分离铯离子。

➣采用静电纺丝技术，由聚乙烯醇和海藻酸钠的共混聚合物制备出纳米纤维基质，并通过羧酸盐官能团的配位作用实现了KCuHCF的原位固定。

➣该复合吸附剂显示出高达114 mg g-1的吸附容量和对铯的优异选择性，其分布系数大约在104-105 mL g-1之间，即使在大量存在竞争性阳离子的海水条件下也是如此。

➣使用复合材料作为膜，在2 bar的压力下进行的膜过滤实验显示，在约148 L m-2 h-1的高通量下，每平米可去除180mg的铯，从而达到有效净化污染物的目的。

DOI:10.1016/j.seppur.2020.117745

3. J. Nucl. Mater.：铋修饰静电纺丝碳纳米纤维对放射性碘的有效捕获

➣浙江大学肖成梁制备了一种名为Bi@ESCNF（铋修饰电纺碳纳米纤维）的新型铋基复合材料，并对其进行了捕获碘129（129I）的研究。

➣该材料使用静电纺丝碳纳米纤维膜作为基材，金属Bi纳米颗粒均匀地镶嵌在纤维上，为捕获碘气体提供了丰富的活性位点。

➣由于铋和碘具有很强的亲和力，Bi@ESCNF在200℃下暴露于碘4h后显示出非常高的碘吸收能力，最高可达559 mg/g，这比市售银离子交换沸石高出两倍左右，甚至比其他报道的铋基吸附剂更高。

➣该材料优异的碘捕获性能归因于铋和碘之间的化学反应，并具有537 m2/g的大比表面积。研究结果表明，新型高效的Bi@ESCNF有望成为一种去除放射性碘的有前途的吸附剂。

DOI:10.1016/j.jnucmat.2020.152526

4. J. Hazard. Mater. ：ZIF-67粒子锚定偕胺肟基聚丙烯腈纤维用于废水和海水中放射性核素的螯合

➣扬州大学庞欢教授通过在电纺聚丙烯腈纤维（PAN）上原位生长MOF粒子，然后用偕胺肟基团修饰形成酰胺基化PAN/ZIF-67（AOPAN/ZIF）杂化纤维，从而合成了一种新型的有机-无机杂化吸附剂。

➣在这种纤维中，来自咪唑和偕胺肟的氮原子可以在较宽的pH范围内协同提高吸附性能，这有助于在核废水和海水中捕集U（VI）。

➣AOPAN/ZIF纤维在pH值为4的U（VI）污染水溶液中具有498.4 mg g-1的高吸附量。

➣36天后在天然海水中U（VI）的吸附量达到2.03 mg g-1 ，这意味着AOPAN/ZIF纤维可促进U（VI）回收的发展。

DOI:10.1016/j.jhazmat.2020.122692

5. J. Environ. Manag. ：注入透钙磷石的聚丙烯腈纳米纤维吸附剂，用于去除水中的锶

➣本研究制备了DCPD (PAN/DCPD)复合聚丙烯腈(PAN)纳米纤维(NF)吸附剂(PAN/DCPD)，并对其在水中的锶吸附进行了表征和研究。

➣材料表征表明，纳米复合材料具有良好的机械性能、亲水性和大孔吸附性能，平均纤维直径<500 nm。

➣在pH为≅10的Sr2+水溶液中，制备的DCPD粉体对锶的吸收能力为81.7 mg g−1，高于生物合成的羟基磷灰石。

➣考虑到Sips等温模型，在70wt％DCPD负载（PAN / 70DCPD NF）下，PAN/DCPD NF的最大Sr2+吸收量为146 mg g-1。作为一种终端膜过滤器，PAN/70DCPD NF表现出优于纯PAN NF的去除效率。

➣研究的总体结果揭示了PAN/DCPD NF吸附剂在去除90Sr水中的潜在应用。

DOI: 10.1016/j.jenvman.2020.110837

6.Chemosphere：电纺中孔二氧化硅纳米纤维用于选择性吸附Cs离子混合物中的十二烷基苯磺酸钠

➣十二烷基苯磺酸钠（SDBS）通常是核电站停堆净化过程中常用的去除Cs离子等放射性核素的物质。由于无法从放射性液体废物中大量清除SDBS，因此仍然存在潜在的环境问题。

➣首次制备了介孔二氧化硅纳米纤维（MSF），用于SDBS的高效分离。通过使用原硅酸四乙酯、表面活性剂和模板聚合物进行静电纺丝制备了MSF。

➣该产物具有大表面积、高孔体积和均匀的孔径分布。内孔或外表面用季铵盐修饰，该方法提供了对水的亲和力以及与SDBS的静电相互作用。

➣MSF基吸附剂对SDBS的吸附能力优于常规吸附剂（158.98 mg/g）。另外，MSF基吸附剂可以从SDBS和Cs离子的混合溶液中选择性地吸附SDBS。

DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.127391