正电基质材料负载多硫化物以构筑复合材料及对放射性核素和有毒重金属高效捕获

核心问题

该科研成果旨在解决两大痛点问题：一是放射性核素污染，特别是铀资源的提取与放射性核素的高效捕获，这对于保障核能可持续发展及环境保护至关重要；二是重金属污染，特别是高毒性重金属离子（如汞离子、铅离子及单质Hg）的高效去除，这些重金属离子对人类健康构成严重威胁。同时，该成果还关注低品位矿物中银的高效提取，以应对贵金属资源回收的挑战。

解决方案

本项目通过设计合成正电基质骨架（LDH, 聚吡咯Ppy）与多硫化物（Sx2-, MoS42-）的功能复合材料，利用正电性基质与多硫化物阴离子的静电吸引力实现结合。该复合材料结合了各组分的功能作用，产生有效协同效应。借助基质材料的高比表面积和物化稳定性，以及重金属元素M与硫（M···S）的强结合力，实现对放射性核素铀、硒的高效提取和捕获，以及对重金属离子（Hg2+, Pb2+, Ag+）的高选择性去除。

竞争优势

该复合材料具有显著的创新性和竞争优势。首先，其高效捕获放射性核素及重金属的能力，为解决核能发展和重金属污染问题提供了新思路。其次，通过静电吸引力和软硬酸碱理论，实现了对目标离子的高选择性去除，提高了处理效率。此外，该复合材料具有优异的物化稳定性和高比表面积，有利于在实际应用中保持长期稳定的性能。综上所述，该成果有望成为一类新型重金属高效吸附材料，具有广阔的应用前景。