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王思懿同学和张鹏程同学关于熔盐法合成MXene衍生的层状钛酸盐用于高效去除锶的工作被Journal of Hazardous Materials接收，祝贺！
锶-90（90Sr）是235U核燃料燃烧的重要裂变产物，也是乏燃料衰变热和放射毒性的主要来源之一。由于锶元素具有亲骨性，失控排放的90Sr经环境迁移或生物富集进入人体将优先沉积于骨骼，长期暴露或引发骨癌与血液病。因此，无论对于环境保护亦或是公众健康，开发性能优异、成本低廉、结构稳定、可快速规模化制备的90Sr功能吸附材料均具有重要研究意义。
在此我们报道了一种全新的熔盐合成策略（MSS），能够简便快捷地在硝酸盐熔体中将Ti3C2Tx MXene转化为绣球状钾离子插层多级钛酸盐纳米结构（K-HTNs）。该材料具有独特的层状结构、良好的热稳定性、高比表面积以及高离子交换能力，可用于放射性Sr的高效选择性去除。与传统钛酸盐制备所用的水热法相比，MSS无需高浓度、大体积碱溶液，合成周期可从几天缩短到10分钟，这使得基于MSS的MXene衍生钛酸盐在放射性核素环境修复领域的大规模生产和应用成为可能。
在批次吸附实验中K-HTNs对Sr(II)的最大吸附容量达到了204 mg/g，并表现出良好的重复使用性，经5次吸附-脱附循环后Sr的去除率仅降低2.2%。竞争吸附实验发现高浓度的Na+，K+和Mg2+对10mg/L的Sr的去除率影响很小，显示K-HTNs对Sr(II)极佳的离子选择性；由于具有相似的化学性质和水合离子半径，高浓度Ca2+的存在对Sr的去除率影响较大，但Sr/Ca的分离因子均大于1.9，表明该材料仍优先吸附Sr。随后开展加标模拟海水/真实海水除锶实验，发现在适中的吸附用量下K-HTNs对10mg/L的Sr(II)去除率保持在93.3%以上，显现出K-HTNs良好的海水除锶应用潜力。此外还通过XPS、FTIR和XAFS等光谱学分析证实Sr(II)与K-HTNs中的K+/H+发生了离子交换，随后被吸附在钛酸盐层间，Sr(II)主要与钛酸盐的TiO6结构单元发生较强的相互作用。
本工作发展的熔盐合成策略有望为钛酸盐吸附剂材料的快速规模化生产提供参考，合成的K-HTNs在90Sr(II)污染废水/海水净化领域具有广阔的应用前景，也可用于其他放射性核素及常见污染物的低成本环境修复。
文章信息：Siyi Wang#, Pengcheng Zhang#, Enzhao Ma, Suwen Chen, Zijie Li, Liyong Yuan, Jianhua Zu*, Lin Wang*, Weiqun Shi*. Molten salt synthesis of MXene-derived hierarchical titanate for effective strontium removal. J. Hazard. Mater. 2024, 469, 134079. (The first two authors contributed equally to this work)