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核设施排放的氚化水对环境构成重大风险,威胁核能的可持续性。然而,由于水同位素之间的物理化学性质几乎难以区分,深度脱氚仍然是一项重大挑战。 鉴于此, 苏州大学 王殳凹教授 介绍了 一种基于催化质子交换的高效氢同位素分离工艺 。在金属有机骨架(MIL-101(Cr))中发现的独特催化促进质子转移途径显著降低了同位素交换能垒,达到前所未有的水平。 将MIL-101(Cr)整合到水蒸馏(WD)系统中,可以实现固-液-气三相传质,从而克服了传统WD的热力学限制 ,后者依赖于液-气双相同位素交换。与现有的WD系统相比,已建立的WD原型的 理论塔板等效高度下降了一半 ,从而 将10米蒸馏塔的分离效率提高了四个数量级以上 。这项工作为净化氚水提供了一种工业上可行且可扩展的选择。相关研究成果以题为“Catalytic proton exchange in water distillation for efficient triti
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