从核安全和环境保护的角度考虑，从萨凡纳河地区遗弃的国防核罐废料中去除⁹⁹TcO₄⁻具有重要意义，但由于高碱度、高离子强度和强辐射场等极端条件，目前还还无法实现。

近日，苏州大学Shuao Wang，Ruhong Zhou，浙江大学肖成梁教授报道了一个可解决这一长期问题的方案，即开发了一种二维阳离子金属有机骨架SCU-103，其在碱性水介质中表现出超高的稳定性，并且对β和γ辐射都有很强的抵抗力。

文章要点

1）TiPA配体和Ni(NO₃)₂·6H₂O在N，N二甲基甲酰胺（DMF）和去离子水的混合溶剂中，140 ℃反应3 天，可实现SCU-103的一锅溶剂热法合成。单晶X射线衍射分析表明，SCU-103属于R-3空间群的三角晶系。晶体不对称单元包括六分之一的Ni²⁺离子，三分之一的TIPA配体，以及无序的硝酸根阴离子和客体溶剂。每个Ni²⁺都是六配位的八面体几何图形，由来自六个独立的三角TiPA配体的N原子主导定义，沿着ab平面将结构延伸到2D阳离子层。

2）研究发现，SCU-103对于从水介质中分离⁹⁹TcO₄⁻非常有效，其具有交换动力学快，吸附容量大，选择性好等优点。研究人员利用SCU-103首次成功的将⁹⁹TcO₄⁻从萨凡纳河地区的高放油罐废物中清除掉。

3）研究人员通过分子动力学模拟和密度泛函理论计算，全面阐明了SCU-103阴离子的吸收机理，显示了低电荷密度阴离子独特的化学识别能力。

Shen, N., Yang, Z., Liu, S. et al. ⁹⁹TcO₄⁻removal from legacy defense nuclear waste by an alkaline-stable 2D cationic metal organic framework. Nat Commun 11, 5571 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-19374-9

https://doi.org/10.1038/s41467-020-19374-9