核能作为一种清洁、高效的能源，逐渐成为国家发展的重要支柱。对核能利用过程中产生的放射性废物的安全管理和妥善处置是核能可持续发展的关键因素。锝-99（⁹⁹Tc）是核废水的主要放射性元素之一，以⁹⁹TcO₄⁻形式存在，具有β放射性，是由铀和钚衰变过程中产生的裂解产物，产额高达6%，半衰期长达2.13×10⁵年，不仅对环境和人身健康存在危害，而且在乏燃料后处理过程中会降低铀和钚的分离效率。核废水具有较强的核辐射和高酸性或碱性，且含有大量竞争阴离子，因此，⁹⁹TcO₄⁻的去除面临诸多挑战。阴离子交换树脂凭借稳定性强、机械性能好、易于实际操作和经济性高等特点被广泛应用于核废水中⁹⁹TcO₄⁻的吸附。目前商用的阴离子交换树脂（季铵盐结构）存在选择性和辐照稳定性差等问题，降低了核废水处理效率。

针对以上问题，研究团队构建了具有高选择性和稳定性的烷基咪唑官能团化的阴离子交换树脂，通过不同烷基的引入，有效提高了吸附选择性。在以⁹⁹Tc的非放射性替代物Re(VII)的实验室研究中，该类树脂展现出优异的吸附性能：Re(VII)吸附容量可达691 mg/g；具有较宽的pH工作范围（0-14）；具有优异的选择性，当NO₃⁻和ReO₄⁻的摩尔比为5000：1时，Re(VII)的去除率仍可达到88.38%，为商业树脂ZAGNAR170去除率的11倍以上。在模拟Hanford和SRS核废水中，该类树脂均表现出优异的⁹⁹Tc去除性能。综上，该类咪唑基阴离子交换树脂在核废水处理领域具有潜在应用前景。

相关成果以“Enhanced selectivity of imidazolium-based anion exchange resins for technetium-99 and rhenium removal”为题发表在Chemical Engineering Journal(2025, 521, 166701. DOI:10.1016/j.cej.2025.166701)上。吉林大学谢璐阳硕士研究生、苏州大学李杰博士后为共同第一作者，闫文付教授和宋艳华副教授为通讯作者。

图1咪唑基阴离子交换树脂结构示意图及对⁹⁹Tc/Re(VII)的吸附性能

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.166701