近期美国俄勒冈州立大学科学家开发出一种绿色化学新工艺，用水基溶液替代传统有毒有机溶剂，锆、铪分离系数达到 33，约为当前行业标准的 5 倍。这项突破性研究发表在《美国化学会志》，未来有望给核能、半导体、航空航天高端制造带来全新方案。
锆与铪在元素周期表位置相邻，化学性质几乎一模一样，自然界中永远相伴共生，被称为金属界的 “孪生兄弟”。几乎所有锆矿石都会含有铪，铪含量普遍在 0.5%—5%，不存在纯净无铪的天然锆矿。
二者用途都属于高端硬核材料，但核性能完全相反：锆几乎不吸收中子，是核燃料包壳的核心材料；铪会大量捕获中子，用来制造核反应堆控制棒。一旦互相混杂，就会直接影响反应堆安全，因此用于核电领域时，两种金属必须实现高纯度分离。
现阶段美国仅有两家工厂具备工业化分离能力，传统工艺依靠液 - 液萃取，每年消耗数百万磅易燃有机溶剂。这套工艺不仅能耗巨大，还有约 4% 的有机溶剂挥发排入空气，带来有害污染物，环保压力突出。
新方案改用沉淀法，利用带相反电荷离子相互吸引，生成不溶性固体。反应体系以水溶液为基础，加入锆原料、硫氰酸盐配体以及胆碱。胆碱廉价无毒，本身常用作食品添加剂；硫氰酸盐配体可以结合锆、铪离子，最终让富集铪的化合物沉淀出来。
新工艺无需有毒有机溶剂，能耗更低，同时分离效率远超现有工业标准。这项技术如果落地产业化，既能降低能耗、减少化工污染，又能降低锆铪这两种战略特种金属的提纯门槛，为核能、半导体、航空航天、医疗植入等领域提供支撑。