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第一作者：Yi-MingZhao、MengSun

通讯作者：王凯耀副研究员

通讯单位：天津理工大学

DOI:10./j.jhazmat..

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近年来，由于工业反应废弃物的处理不当和意外核泄漏事故，使得放射性污染物对公众健康和环境构成了巨大威胁。通过离子交换法去除放射性Ba、60Co和63Ni及其非放射性同位素，不仅有利于工业废液的安全处置，而且对核事故应急响应具有重要的意义。

图1.InS-2的构筑及其对Ba2+、Co2+和Ni2+的离子交换示意图。

文章要点1：在本文中，作者开发出一种具有可交换乙铵阳离子的铟硫化物[CH3CH2NH3]6In8S15(InS-2)，并将其用于高效和选择性地吸收Ba2+、Co2+和Ni2+。其中，InS-2中P1-{In8S17}团簇的角共享键可以赋予层状结构具有纳米级窗口，从而有利于大水合二价金属离子的传输和适应。

文章要点2：所制备出的InS-2具有超快的交换动力学(10-20min)和优异的交换容量：Ba2+为.73mgg-1,Co2+为.57mgg-1,Ni2+为.78mgg-1；特别地，InS-2还表现出超高的Kd值，Ba2+为2.3×mLg-1，Co2+为2.0×mLg-1，Ni2+为1.6×mLg-1，去除效率高于99.4%(C0~6ppm)。

文章要点3：该InS-2具有很高的β和γ辐射抗性、较宽的pH耐久性(Ba2+的pH值为3-13，Co2+的pH值为3-11，Ni2+的pH值为3-11)，以及对竞争离子(如Na+、K+、Mg2+、Ca2+)的优异选择性。此外，InS-2填充离子交换柱对混合的Ba2+、Co2+、Ni2+和Sr2+也具有极好的去除效果(R99%)。超长柱处理BVs的流量表明，InS-2的亲和性顺序为Co2+Ni2+Ba2+Sr2+，这为吸附过程和竞争离子之间的相互作用提供了深入的见解。

图2.InS-2的分子结构为P21/n空间群，具有平行堆叠[In8S15]n6n-层和乙铵作为反阳离子。

图3.离子交换饱和产物的表征。

图4.离子交换动力学测试。

图5.pH值、不同共存离子、真实水体环境对离子交换的影响。

图6.柱状离子交换实验器件及测试。

图7.柱状离子交换性能测试。

参考文献

Yi-MingZhao,MengSun,LinCheng,Kai-YaoWang,YangLiu,Jia-YingZhu,ShunZhang,ChengWang.EfficientRemovalofBa2+,Co2+andNi2+byanEthylammonium-templatedIndiumSulfideIonExchanger.J.Hazard.Mater..DOI:10./j.jhazmat...