近期,Chemical Engineering Journal 在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)境修復(fù)材料與技術(shù)學(xué)科組的學(xué)術(shù)論文Magnetic prussian blue/graphene oxide nanocomposites caged in calcium alginate microbeads for elimination of cesium ions from water and soil,該文章報(bào)道了“磁性普魯士藍(lán)/氧化石墨烯藻酸鈣微球吸附劑制備及其對(duì)水和土壤中核放射性銫的快速、高效凈化的應(yīng)用研究。
核泄漏造成的核污染是目前作為清潔能源的核能在應(yīng)用中的最大安全與環(huán)保隱憂,而核污染中放射性銫(12.8%,半衰期約為30年)是最主要的污染元素之一。因此,世界各國(guó)科學(xué)家一直將核污染治理中對(duì)放射性銫的凈化研究列為科研重點(diǎn)。
學(xué)科組在前期的科研工作中,制備了磁性普魯士藍(lán)/氧化石墨烯納米吸附劑,在對(duì)銫的吸附凈化性能方面表現(xiàn)出了顯著優(yōu)勢(shì)( Hongwen Yu, et al.;J. Mater. Chem. A, 2014);但是,由于納米粒子的表面能很高,熱力學(xué)上傾向于聚集,造成納米材料的結(jié)塊,嚴(yán)重制約了“納米”級(jí)吸附材料本身具有的比表面積大、擴(kuò)散效率高及吸附容量大等優(yōu)越性能的充分發(fā)揮。
針對(duì)上述材料存在的缺陷,于洪文研究員等科研人員設(shè)計(jì)制備了“藻酸鈣微球籠裝磁性普魯士藍(lán)/氧化石墨烯”納米吸附材料,并在水環(huán)境中放射性銫的凈化研究中取得成功。研究表明,該材料對(duì)50 ppm 的銫污染廢水在2小時(shí)內(nèi)即可快速達(dá)到80%以上的去除率,對(duì)銫離子的飽和吸附容量可達(dá)到43.52 mg/g。同時(shí),可在外加磁場(chǎng)作用下,實(shí)現(xiàn)吸附材料與廢水的簡(jiǎn)便、快速分離。更為重要的是該磁性吸附材料亦能很好地適用于土壤中放射性銫的凈化,為土壤重金屬污染治理研究提供了一條新的思路。
論文信息:Hongjun Yang, Haiyan Li, Jiali Zhai, Lei Sun, Yan Zhao, and Hongwen Yu*. Magnetic prussian blue/graphene oxide nanocomposites caged in calcium alginate microbeads for elimination of cesium ions from water and soil, Chemical Engineering Journal, DOI: 10.1016/j.cej.2014.02.060, 2014.(Available online 24 February 2014)。
