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我所冯文研究员/蔡益民副研究员在裂变产物钯离子分离领域取得新进展
高放废液中核裂变产物钯的高效分离对保障核能的可持续发展和缓解我国贵金属资源短缺均有重要意义,但构筑同时具备酸稳定性、抗辐照能力、高选择性、高吸附效率的分离材料仍极具挑战。基于此,我所冯文研究员/蔡益民副研究员与化学学院袁立华教授合作提出一种多维度超分子策略,在共价有机框架(COFs)连接基团中引入三重三中心氢键以增强平面内局部刚性与平面性,并利用连接基元中的杂原子吸电效应减弱平面外的静电排斥作用,实现了COFs结晶度与稳定性的同步提升,在3M硝酸条件下对钯离子的吸附容量达到606mg/g,为目前所有材料中的最高记录。该材料同时兼具优异的酸稳定性和抗辐照能力,并在模拟高放废液动态分离试验中展现出对钯离子具有卓越的选择性吸附性能。该工作建立了一种同步提升COFs结晶度与稳定性的有效方法,为高放废液中裂变产物钯的高效稳定分离提供了新的思路。

图1.(a)多维度超分子策略调控平面内外相互作用提高COF结晶性和稳定性;(b)材料稳定性及结晶性测试;(c)材料对裂变产物钯离子的高效吸附。
相关工作以“Regulating both in-Plane and out-of-Plane Supramolecular Interactions in COFs for Simultaneously Enhanced Crystallinity and Stability”为题发表在国际知名期刊Angew. Chem. Int. Ed. 2026, e25223. Doi: 10.1002/anie.202525223。四川大学720所冯文研究员/蔡益民副研究员以及化学学院袁立华教授为论文的共同通讯作者,我所博士研究生吴朋成为论文第一作者,川大720所和辐射物理及技术教育部重点实验室为第一完成单位。本工作得到了国家自然科学基金及中央高校基础研究基金的资助。

