作为一种可持续且碳中性的能源选择，核能在应对全球气候变化、能源危机和环境挑战方面发挥着关键作用，这得益于其卓越的效率和可靠性[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。然而，乏燃料的管理已成为实现可持续燃料循环的主要挑战[6]、[7]、[8]。乏燃料中含有大量长寿命放射性裂变产物，尤其是镧系元素，它们会抑制嬗变效率。镧系元素与锕系元素之间的化学相似性进一步增加了选择性分离的难度，导致分离效率低下和二次废物产生增加[9]、[10]、[11]。
基于熔盐电解的干法处理技术因其优异的辐射抗性、紧凑的设计以及适用于冷却周期较短的燃料而成为先进核燃料循环系统的核心技术[12]、[13]、[14]、[15]、[16]、[17]。在该过程中，乏燃料溶解在高温熔盐中，通过锕系元素与裂变产物之间的氧化还原电位差异，通过电化学还原选择性回收有价值的锕系元素[18]、[19]、[20]、[21]。
最近的研究系统地研究了镧系元素在熔盐中的电化学行为。刘等人[9]使用液态Pb阴极在LiCl-KCl熔体中通过恒电位电解实现了钕的高效回收，平均提取效率达到99.03%。王等人[22]通过精确的电位调节在铟电极上实现了铒和镱的选择性提取，获得了ErIn3和YbIn3金属间化合物，提取效率分别为94.70%和96.54%，并表征了系统的热力学和动力学参数。孙等人[23]揭示了在钨和锌基底上镥的提取机制，通过电化学和冶金分析合成了LuZn12合金镀层，效率达到98.37%。镍基电极因其良好的合金化和热稳定性而受到特别关注。韩等人[24]在LiCl-KCl熔体系统中使用钨和镍电极对Y(III)的还原进行了比较电分析，发现镍基电极的还原电位正向偏移了0.32 V，表明存在欠电位沉积现象。这些研究证实，合金形成显著促进了镧系元素的沉积动力学和提取效率。
尽管取得了这些进展，但在电解后期，熔盐电解仍存在镧系元素浓度较低时电流效率逐渐下降的问题，导致能耗增加和难以去除残留放射性核素[25]、[26]、[27]。为了解决这一限制，基于吸附的纯化技术成为一种有前景的补充策略。在各种吸附剂中，5 Å分子筛具有优异的热稳定性、均匀的孔径（约5 Å）和强大的离子交换能力，特别适合用于高温熔盐系统[28]、[29]、[30]、[31]。
本研究提出了一种将熔盐电解与高温分子筛吸附相结合的协同策略，以高效提取镧系元素并净化熔盐，以镧作为代表性元素。使用多种电化学技术系统研究了La(III)在LiCl–KCl熔体中W/Ni电极上的电化学还原机制。随后，通过恒电位电解合成了La-Ni合金镀层，以阐明合金化对沉积动力学的促进作用。为了进一步去除电解后的熔盐中残留的La，引入了5 Å分子筛，并使用动力学模型和先进的表征技术全面分析了La(III)与Ca(II)/Na(I)之间的吸附动力学和离子交换机制。这种电解-吸附结合方法有效克服了电解末期的限制，为熔盐再生和可持续核燃料干法处理提供了可行的途径。
