硅基复合材料对镥镱的分离研究
核工程与核技术资助企业:
上海核工程研究设计院股份有限公司
企业导师: 周焱

指导教师: 吴昊

项目成员: 陈慕晗,赵俊豪,刘龙宇

项目概述
镥-177(177Lu)作为一种新型放射性同位素药物,因为其多项优良性能在医学中的应用具有重要意义。本项目设计了一种基于“间接法”生产177Lu的Lu、Yb分离工艺。选用两种萃取剂,即含酰胺类基团萃取剂DGA与含磷酸类基团萃取剂EHP,并选用新型多孔二氧化硅-聚合物(SiO2-P)作为载体材料。利用旋转蒸发仪将二种萃取剂担载到SiO2-P载体材料上,制成两种新型吸附材料,即DGA/SiO2-P与EHP/SiO2-P。通过静态试验与量子化学计算方式,探究二者与Lu、Yb之间的吸附行为,通过实验与计算相结合的方式开发分离工艺。
项目目标
基于177Lu生产的“间接法”工艺,开发一种将无载体177Lu产物从反应后靶件溶解液分离出来的工艺。项目以合成两种硅基复合材料吸附剂,即含酰胺类基团吸附材料DGA与含磷酸类基团吸附材料EHP为基础,通过吸附材料合成、静态试验、吸附材料表征、DFT计算等实验与计算手段探究合适的分离途径,并以此类实验数据为基础进行动态吸附柱实验,灌装离子分离色谱柱,实现分离工艺的开发。
项目成果
通过真空灌装法制备了两种吸附材料,即DGA/SiO2-P与EHP/SiO2-P;综合采用扫描电镜、红外光谱、热重分析等手段对合成材料进行了表征;通过静态吸附试验,对材料进行了不同酸度吸附实验、吸附动力学实验、容量实验等试验,探究了材料的静态吸附性能;通过DFT计算等量子化学计算手段,对材料的结构、吸附机理、吸附行为等进行了探究;综合以上实验成果进行了动态吸附柱实验,验证了工艺流程的合理性,EHP色谱柱对Lu的单次通过的富集度达到了80%以上。