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蘇州大學(xué)：“85后”王殳凹教授獲國家杰青延續(xù)資助，2篇Nature之后，再發(fā)Nature Sustainability
  發(fā)布日期：2025-03-26

核設(shè)施排放的氚化水對環(huán)境構(gòu)成重大風(fēng)險(xiǎn)，威脅核能的可持續(xù)性。然而，由于水同位素之間的物理化學(xué)性質(zhì)幾乎難以區(qū)分，深度脫氚仍然是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。

鑒于此，蘇州大學(xué)王殳凹教授介紹了一種基于催化質(zhì)子交換的高效氫同位素分離工藝。在金屬有機(jī)骨架(MIL-101(Cr))中發(fā)現(xiàn)的獨(dú)特催化促進(jìn)質(zhì)子轉(zhuǎn)移途徑顯著降低了同位素交換能壘，達(dá)到前所未有的水平。將MIL-101(Cr)整合到水蒸餾(WD)系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)固-液-氣三相傳質(zhì)，從而克服了傳統(tǒng)WD的熱力學(xué)限制，后者依賴于液-氣雙相同位素交換。與現(xiàn)有的WD系統(tǒng)相比，已建立的WD原型的理論塔板等效高度下降了一半，從而將10米蒸餾塔的分離效率提高了四個(gè)數(shù)量級以上。這項(xiàng)工作為凈化氚水提供了一種工業(yè)上可行且可擴(kuò)展的選擇。相關(guān)研究成果以題為“Catalytic proton exchange in water distillation for efficient tritiated water clean-up”發(fā)表在最新一期《Nature sustainability》上。

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