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yexuqing木蟲之王 (文學泰斗)
太陽系系主任
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新型復合材料可實現(xiàn)高效海水提鈾 已有1人參與
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新型復合材料可實現(xiàn)高效海水提鈾 近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員陳吉平團隊在海水提鈾研究方面取得新進展。團隊利用精心設(shè)計的蠟鑄造法和“相轉(zhuǎn)換”過程，制備了具有大孔結(jié)構(gòu)的聚偕胺肟水凝膠粒子，并將其包覆進海藻酸-聚丙烯酸球中，制備了A-PAA@WMPAO復合球材料，該復合球材料可用于海水中鈾酰離子的富集分離。相關(guān)成果發(fā)表在《先進功能材料》上。 海水提鈾過程示意圖。大連化物所供圖 海水提鈾被認為是最具挑戰(zhàn)性，但回報最高的核燃料資源研發(fā)項目，更是被《自然》雜志評為“七種改變世界的化學分離技術(shù)”之一。目前，全球?qū)Πl(fā)展海水提鈾材料高度重視并在努力推進相關(guān)研究，但仍面臨所開發(fā)吸附材料在真實海水中提鈾能力差、海水提鈾綜合成本高等問題。因此，在保證吸附容量的同時，提高吸附材料對鈾酰離子的親和性及選擇性，同時改善吸附材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及重復使用性，進而優(yōu)化和提升材料的海水提鈾性能并降低其使用成本，是推動海水提鈾材料及技術(shù)進一步發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 本工作中，團隊利用PAO堿水溶液和蠟的共熔融制備了蠟鑄大孔PAO（WMPAO）水凝膠，冷卻至室溫后，通過自然揮發(fā)除去所得白色固化塊狀材料中的水分，得到收縮的淡黃色硬質(zhì)塊狀材料。隨后，團隊將所得塊狀材料研磨成細小顆粒并除蠟，得到的WMPAO水凝膠粒子具有明顯的奶酪狀形貌和豐富的大孔。為了便于實現(xiàn)海水提鈾及材料回收，團隊將制備的WMPAO水凝膠粒子包覆進A-PAA球中。研究發(fā)現(xiàn)，制備的A-PAA@WMPAO復合球同時具備高的吸附容量、良好的機械強度和重復使用性，以及對鈾酰離子理想的親和性和選擇性。A-PAA@WMPAO球?qū)訕苏鎸嵑Ｋ锈櫟奶崛⌒蕿?5.9至99.5%，對10L真實海水獲得的鈾吸附容量達4.79 mg/g。 相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adfm.202418340 |
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