(通讯员 刘友文) 2025年11月9日下午,应半导体材料与器件研究中心翟天佑教授邀请,上海交通大学谢奎教授做客实验室第671期“杰出学者讲坛”,做了题为“同位素分离新材料与新方法”的学术报告。

谢奎,现为上海交通大学机械与动力工程学院特聘教授、博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者(2023),国家“万人计划”青年拔尖人才(2021)。现任核能工程与核技术研究所所长、同位素分离科学与技术中心主任、上海长兴海洋实验室同位素分离应用中心主任、中广核研究院放射化学实验室主任。主要从事同位素化学研究,聚焦单晶多孔分离材料及同位素分离机制研究。迄今,已在Nat. Sustain.、Nat. Commun.、Sci. Adv.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等国际高水平期刊发表学术论文200余篇。
谢奎教授围绕同位素分离新材料与新方法展开介绍。安全是核能发展的生命线。谢奎教授创制了宏观尺寸单晶多孔材料,实现了先进压水堆核电机组氚和碳十四等同位素的高效分离。通过创新固固转变晶体生长方法学,明确单晶结构和多孔结构的协同生长机制,发展了普适性生长方法。通过协同调控单晶多孔材料的孔隙率、孔径和喉道,实现了孔道完全连通,获得了高性能单晶多孔材料。进一步,通过调制连通孔原子尺度平整表面强化与同位素分子碰撞镜面反射,调控维纳尺度受控流体传质行为,提升了同位素分离性能,发展出氚分离技术体系并在机组通过工况条件吨级氚化水分离热态验证。谢奎教授提出的单晶多孔材料设计策略和创新性分离方法,为开展同位素分离研究提供了重要的理论指导和实践参考,对推动核能安全与材料科学发展具有深远意义。
在交流讨论环节,参会师生围绕同位素分离材料的制备工艺优化、分离性能提升及核能应用前景等方面与谢教授展开了深入的探讨。谢奎教授给予专业而富有洞见的解答,并分享了该领域尚未解决的问题和未来可能的研究方向。整场报告学术氛围浓厚,互动交流充分,同学们受益匪浅,不仅加深了对同位素分离材料本征特性、先进制备工艺和新型分离方法的理解,更在科研思路和方法论层面获得了重要启发。
审核、校对:刘友文、孙伟