综述：放射性废物处理的绿色技术：生物膜视角

这篇综述系统探讨了生物膜（biomembranes）在放射性废水处理中的应用前景，通过与合成膜（如PVDF、聚酰胺）技术对比，突出其高选择性、能源效率及绿色化学整合潜力。文章重点分析了生物膜面临的污染（fouling）、辐射降解等挑战，并提出功能化修饰（如巯基、羧基）、添加耐辐射材料（如陶瓷、MXene）等解决方案，为核废料可持续管理提供新思路。

　　

生物膜技术：放射性废物处理的绿色革命

Abstract
生物膜技术凭借其高选择性和环境友好特性，正成为放射性废水处理领域的研究热点。本文通过综述合成膜技术（如反渗透、纳滤）的发展历程，引出生物膜在核废料处理中的独特优势，并探讨其面临的挑战与未来发展方向。

Introduction
随着核能、医疗和工业的发展，放射性污染物（如铀²³⁸、铯¹³⁷）对环境和健康的威胁日益严峻。传统合成膜（如聚砜、PVDF）虽广泛应用，但存在能耗高、易污染等问题。生物膜（如壳聚糖、纤维素基）因其可再生性和高吸附性能（如羧化蛋壳膜对铀^VI的去除率达90%以上），成为更具潜力的替代方案。

Applications of membrane for nuclear waste treatments
现有膜技术包括：

• 过滤膜：可处理痕量金属，但易堵塞；
• 反渗透（RO）：对锶⁹⁰截留效率>99%，但需高压驱动；
• 吸附膜：如功能化聚合物（amidoxime）对铀^VI选择性吸附，但再生能力有限。

Biomembrane
生物膜的核心优势在于：

1. 绿色材料：壳聚糖（chitosan）、海藻酸钠（alginate）可生物降解；
2. 功能可调：通过羧基（-COOH）、巯基（-SH）修饰增强金属结合力；
3. 成本效益：较合成膜降低30%运营成本。

Challenges and opportunities
关键挑战包括：

• 辐射稳定性：持续辐照导致膜结构破裂，需添加陶瓷纳米颗粒（如TiO₂）提升耐久性；
• 自修复技术：电场刺激动态膜（ESFDMs）可减少污染；
• 规模化生产：溶剂辅助脂质双层（SALB）法有望突破制备瓶颈。

Conclusions
生物膜技术有望重塑核废料管理格局，其与绿色化学的协同创新将推动可持续发展。未来研究应聚焦于耐辐射添加剂开发、膜寿命延长及工业化应用验证。