Abstract The design and synthesis of uranium sorbent materials with high uptake efficiency, capacity and selectivity, as well as excellent hydrolytic stability and radiation resistance remains a challenge. Herein, a polyoxometalate (POM)–organic framework material ( SCU‐19 ) with a rare inclined polycatenation structure was designed, synthesized through a solvothermal method, and tested for uranium separation. Under dark conditions, SCU‐19 can efficiently capture uranium through ligand complexation using its exposed oxo atoms and partial chemical reduction from U VI to U IV by the low‐valent Mo atoms in the POM. An additional U VI photocatalytic reduction mechanism can occur under visible light irradiation, leading to a higher uranium removal without saturation and faster sorption kinetics. SCU‐19 is the only uranium sorbent material with three distinct sorption mechanisms, as further demonstrated by X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) and X‐ray absorption near edge structure (XANES) analysis.

Enrichment of uranyl from seawater is crucial for the sustainable development of nuclear energy, but current uranium extraction technology suffers from multiple drawbacks of low sorption efficiency, slow uptake kinetics, or poor extraction selectivity. Herein, we prepared the first example of amidoxime appended metal–organic framework UiO-66-AO by a postsynthetic modification method for rapid and efficient extraction of uranium from seawater. UiO-66-AO can remove 94.8% of uranyl ion from Bohai seawater within 120 min and 99% of uranyl ion from Bohai seawater containing extra 500 ppb uranium within 10 min. The uranyl sorption capacity in a real seawater sample was determined to be 2.68 mg/g. In addition, the recyclability of the UiO-66-AO framework was demonstrated for at least three adsorption/desorption cycles. The origin for the superior sorption capability was further probed by extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) analysis on the uranium-sorbed sample, suggesting multiple amidoxime ligands are able to chelate uranyl(VI) ions, forming a hexagonal bipyramid coordination geometry.

99Tc is one of the most problematic fission products in the nuclear fuel cycle owing to its large inventory in used nuclear fuel, long half-life, potential radiation hazard, high environmental mobility of its major species 99TcO4-, and its redox-active nature. Ideally, 99TcO4- should be removed at the first stage, when the used fuel rods are dissolved in highly concentrated nitric acid solution, which can substantially reduce its interference with the solvent extraction process through catalytic redox reactions with the key actinides and diminish the chance of discharge into the environment as the volatile species during the waste vitrification process. However, this task cannot be achieved by any of the reported anion-scavenging materials including traditional polymeric anion-exchange resins, inorganic cationic framework materials, and recently developed cationic metal-organic framework materials, because they either are not stable under the extreme conditions of the combined high acidity and strong radiation field or do not possess the required uptake selectivity towards 99TcO4- in the presence of a huge excess of competing anions such as NO3- and SO42-. Herein, we present the first study of 99TcO4- removal under extreme conditions by a two-dimensional conjugated cationic covalent organic framework material, SCU-COF-1. This material exhibits ultrahigh acid stability, great resistance towards both large-dose β and γ irradiation and unprecedented 99TcO4- uptake capabilities including extremely fast sorption kinetics (sorption equilibrium can be reached within 1 min), ultrahigh uptake capacity (702.4 mg g-1 for the surrogate ReO4- at a slightly elevated temperature), and good anion-exchange selectivity towards 99TcO4-. These excellent features endow SCU-COF-1 with the practical capabilities of separating 99TcO4- from both simulant highly acidic fuel reprocessing solutions (3 M nitric acid) and low-activity waste streams at the US legacy nuclear site. The anion-exchange mechanism and the 99TcO4- uptake selectivity are further demonstrated and clearly visualized by the molecular dynamics simulation investigations.

Common cancer complications include bone cancer pain (BCP), which was not sufficiently alleviated by traditional analgesics. More safe and effective therapy was urgent needed. Metformin relieved osteoarthritis pain, but the analgesia of Metformin in BCP was not well studied. The study aimed to explore the Metformin-mediated analgesic effect and its molecular mechanisms in BCP rats. We demonstrated that Walker 256 cell transplantation into the medullary cavity of the tibia worsened mechanical allodynia in BCP rats, increased the expression of TGFβ1 in the metastatic bone tissue, and raised the expression of TGFβRI and TRPV1 in the L4-6 dorsal root ganglion (DRG) of BCP rats. While, selectively blockade of TGFβRI by SD208 could obviously elevated the paw withdraw threshold (PWT) of BCP rats, together with decreased TRPV1 expression in L4-6 DRG. Notably, continuous Metformin treatment reduced TGFβ1, TGFβRI and TRPV1 expression, and relieved mechanical allodynia of BCP rats in a long-term effect. In conclusion, these results illustrated that Metformin ameliorated bone cancer pain, and the downregulation of TGFβ1-TGFβRI-TRPV1 might be a potential mechanism of Metformin-mediated analgesia in BCP.

The efficient separation method of nuclides is an important proof for the accurate measurement of trace uranium-plutonium radionuclides by ICP-MS. In this paper, based on the adsorption characteristics of the resin, the separation effect of uranium and plutonium between TEVA+DGA resin series scheme and TEVA+UTEVA resin series scheme was compared and analyzed, and the sample column and elution conditions were optimized. The results show that the recovery efficiency of uranium and plutonium by TEVA+UTEVA resin is 93%~100% and 97%~111%, respectively. The recovery efficiency of uranium and plutonium by TEVA+DGA resin is 91%~96% and 98%~115%, respectively.In contrast, TEVA+UTEVA resin has a higher recovery efficiency for uranium plutonium.