近日，德累斯頓-羅森多夫亥姆霍茲中心(HZDR)的克里斯蒂娜·克瓦什尼娜教授宣布，一項名為“MaLaR——用于從核廢料中回收鑭系元素的新型2D-3D材料”的國際合作項目已正式啟動。該項目旨在探索使用先進分離技術回收核廢料中的寶貴原材料，以尋求除永久儲存外的另一種處理核廢料的方法。
MaLaR項目獲得了歐盟為期三年的230萬歐元資助，涉及來自德國、法國、瑞典和羅馬尼亞的合作伙伴。項目目標是開發新型三維材料，作為高效、環保和可持續的分離技術工具，用于從核廢料中回收鑭系元素。這些元素在屏幕、電池、磁鐵、造影劑和生物探針等眾多應用中發揮著關鍵作用，但由于其稀有性和主要來源國的限制，回收這些元素具有重要意義。
克瓦什尼娜教授指出，當前的核廢料分離方法面臨諸多挑戰，包括放射性元素的安全風險、相似化學行為導致的分離困難，以及依賴危險化學品、高能耗和產生額外廢物等問題。因此，MaLaR團隊正在研究一種突破性的方法，利用新型三維材料(如氧化石墨烯)作為特定元素的清除劑，通過吸附原理實現高效分離。
研究表明，氧化石墨烯的性能可以超越用于放射性核素的領先工業吸附劑，而對其電子結構的調整可以進一步提高吸附效率。MaLaR項目將系統地研究所涉及的化學相互作用，并設計能夠選擇性靶向特定元素的新型氧化石墨烯基材料。
除了核廢料回收，該項目還將探索這些新型材料在工業廢料管理中的應用，包括來自放射醫學應用的材料。項目的最終目標是開發實用的、市場就緒的技術，以提高放射性廢物儲存的安全性，并通過分離和獨立儲存不同壽命的同位素來減少對環境的影響。
克瓦什尼娜教授表示，雖然項目的三年時間表只允許邁出回收的第一步，但成功將為更廣泛的應用鋪平道路。她還將領導位于格勒諾布爾的歐洲同步加速器(ESRF)的HZDR羅森多夫光束線(ROBL)的實驗，使用高強度X射線測試新材料的化學性質。
MaLaR團隊受益于成員在不同領域的專業知識，包括2D/3D材料開發、放射性元素化學和基礎物理學。該項目還采用了先進的原位技術來研究放射性材料中痕量鑭系元素的濃度，以確保研究成果的準確性和可靠性。
