放射性元素U(VI)在环境介质中的运输、迁移和转化规律是核安全处理过程中关注的重要指标之一。近日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所应用等离子体研究室环境与放射化学课题组在U(VI)的化学形态分析和迁移转化机理研究中取得新进展。
该课题组人员利用先进的X射线吸收精细结构光谱(XAFS)研究放射性元素U(VI)在纳米材料(功能化氧化石墨烯，纳米零价铁)和环境微生物(枯草杆菌，Bacillus subtilis)等不同环境介质中的吸附规律，探讨了U(VI)在不同水-固界面上的吸附形态和微观机理。研究结果发现在pH > 4.5条件下枯草杆菌提高放射性U（VI）的吸附速率，然后显著地抑制了U(VI)在纳米零价铁的还原过程，主要是由于U(VI)以内层络合物形式吸附在枯草杆菌表面上。该研究结果为进一步研究放射性元素U(VI) 在水-纳米材料-微生物界面的物理化学行为及其作用机制奠定了坚实基础，为准确预测U(VI)在不同环境介质中的迁移转化行为和生态污染效应提供了有力的理论依据。
相关研究成果已发表在环境科学和地学领域的国际杂志Environmental Science & Technology (《环境科学与技术》，2015, 49(7)，4255-4262)和 Geochimica et Cosmochimica Acta (《地球和宇宙化学通报》)上。
该项研究工作得到国家重大科学研究计划项目和国家自然科学基金等多项课题的支持。
U(VI)在Fe0和Bacillus subtilis上的吸附机理图（A）及存在的化学形态（B、C和D）
U(VI)在Fe0和Bacillus subtilis上吸附形态的XANES和EXAFS图谱分析
