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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽系系主任
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新型復(fù)合材料可實(shí)現(xiàn)高效海水提鈾 已有1人參與
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新型復(fù)合材料可實(shí)現(xiàn)高效海水提鈾 近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員陳吉平團(tuán)隊(duì)在海水提鈾研究方面取得新進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)利用精心設(shè)計(jì)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(jìn)海藻酸-聚丙烯酸球中，制備了A-PAA@WMPAO復(fù)合球材料，該復(fù)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(jìn)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(rèn)為是最具挑戰(zhàn)性，但回報(bào)最高的核燃料資源研發(fā)項(xiàng)目，更是被《自然》雜志評(píng)為“七種改變世界的化學(xué)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(jìn)相關(guān)研究，但仍面臨所開發(fā)吸附材料在真實(shí)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(shí)，提高吸附材料對(duì)鈾酰離子的親和性及選擇性，同時(shí)改善吸附材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及重復(fù)使用性，進(jìn)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(dòng)海水提鈾材料及技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 本工作中，團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)將所得塊狀材料研磨成細(xì)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(shí)現(xiàn)海水提鈾及材料回收，團(tuán)隊(duì)將制備的WMPAO水凝膠粒子包覆進(jìn)A-PAA球中。研究發(fā)現(xiàn)，制備的A-PAA@WMPAO復(fù)合球同時(shí)具備高的吸附容量、良好的機(jī)械強(qiáng)度和重復(fù)使用性，以及對(duì)鈾酰離子理想的親和性和選擇性。A-PAA@WMPAO球?qū)訕?biāo)真實(shí)海水中鈾的提取效率為95.9至99.5%，對(duì)10L真實(shí)海水獲得的鈾吸附容量達(dá)4.79 mg/g。 相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adfm.202418340 |
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