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中科院研发新型复合材料,海水提铀效率大幅提升!

2024-12-12来源:ITBEAR编辑:瑞雪

全球科研界正积极投身于海水提铀技术的研发,以期解决铀资源短缺的难题。然而,现有的吸附材料在真实海洋环境中的提铀效率低下,加之高昂的综合成本,使得这一领域的研究进展缓慢。在此背景下,中国科学院大连化学物理研究所的陈吉平研究团队带来了振奋人心的消息,他们在海水提铀领域取得了重大突破。

据中科院介绍,陈吉平团队采用了一种创新的蜡铸造法和“相转换”工艺,成功制备了一种名为聚偕胺肟(WMPAO)的水凝胶粒子,这些粒子具有独特的大孔结构。随后,团队将WMPAO粒子嵌入海藻酸-聚丙烯酸(A-PAA)球中,形成了A-PAA@WMPAO复合球材料。这一新型材料被设计用于高效地从海水中富集和分离铀酰离子。

在制备过程中,团队首先利用PAO碱水溶液和蜡的共熔融,制成了蜡铸大孔PAO(WMPAO)水凝胶。当材料冷却至室温后,通过自然干燥去除了其中的水分,得到了硬质的淡黄色块状材料。进一步研磨和除蜡处理后,WMPAO水凝胶粒子呈现出类似奶酪的多孔结构。为了优化其在实际应用中的性能,团队将这些粒子包裹在A-PAA球中。

实验结果表明,A-PAA@WMPAO复合球在多个方面表现出色。它不仅具有极高的吸附容量,还展现了良好的机械强度和重复使用性。更重要的是,该材料对铀酰离子具有极高的亲和力和选择性。在模拟实验中,A-PAA@WMPAO复合球对加标真实海水中的铀提取效率高达95.9%至99.5%(在10天内),并且能够从10升真实海水中吸附4.79毫克/克的铀(在15天内)。

这一研究成果为海水提铀技术的发展提供了新的思路和方法。通过优化吸附材料的结构和性能,科研人员有望在未来降低海水提铀的成本,提高提铀效率,从而为全球能源供应和可持续发展贡献力量。

陈吉平团队的研究不仅展示了创新的技术手段,还体现了科研人员在面对复杂问题时不断探索和创新的精神。随着研究的深入,相信未来会有更多类似的突破性成果涌现,为人类社会的可持续发展注入新的活力。

这一研究成果的发布也引发了国际学术界的广泛关注。许多专家表示,陈吉平团队的工作为海水提铀领域的研究开辟了新的方向,有望推动该领域取得更加显著的进展。

总之,陈吉平团队在海水提铀领域的这一突破性成果,不仅为科研人员提供了新的研究思路和方法,也为全球能源供应和可持续发展带来了新的希望。