利用两种硫代锡酸盐通过离子交换法高效去除Sr2+

高效锶离子吸附材料FJSM-KSnS和FJSM-KRbSnS通过溶热法制备，具有二维波浪层状结构和大窗口十元环特征，其Sr2?吸附容量分别达59.88和62.82 mg/g，展现出快速动力学（10分钟达平衡）和优异抗干扰能力（钠离子过量及实际水体中均有效）。机理研究表明Sr2?通过离子交换与层间碱金属离子结合。该工作拓展了硫 tin酸盐结构类型并为放射性锶治理提供新材料。

　　

⁹⁰Sr是废燃料中最危险的放射性核素之一，因为它会释放高能量的β辐射，并伴随大量热量的释放。其易于在环境中迁移以及类似钙的生物富集特性对生态环境和人类健康构成了严重威胁。因此，从复杂的水环境中有效去除⁹⁰Sr具有重要意义。本文通过溶热法制备了两种新的同构硫锡酸盐：K₂Sn₂S₅·H₂O和K_1.1Rb_0.9Sn₂S₅·H₂O（分别命名为FJSM-KSnS和FJSM-KRbSnS）。这两种化合物的结构特征是含有二维（2D）波浪状的[Sn₂S₅^2n?]阴离子层，其中包含十个原子组成的大环结构。碱金属阳离子（K⁺/Rb⁺）作为电荷平衡剂，而H₂O分子则位于层间空间。这两种化合物表现出高效的Sr²⁺去除性能，其吸附容量分别为：FJSM-KSnS为59.88 mg g^?1，FJSM-KRbSnS为62.82 mg g^?1。作为代表物，FJSM-KSnS在存在过量Na⁺的情况下仍能快速达到平衡（仅需10分钟），并且对Sr²⁺具有良好的选择性，甚至在实际的环境水样中也能有效去除Sr²⁺。此外，通过能量色散X射线光谱、元素分布图和X射线光电子能谱表征揭示了其捕获Sr²⁺的机制。这种高效的捕获效果归因于硫锡酸盐中的Sr²⁺与层间碱金属离子之间的离子交换作用。这项工作扩展了硫锡酸盐的结构类型，并为放射性锶的治理提供了新的高效离子交换材料。