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海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室在海水提铀研究方面取得重要突破
[ 来源: 宣传部 ] 2018/10/30 15:24:00

近日,海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室研究海水提铀团队(负责人王宁)在国际顶级期刊《先进能源材料》(Advanced Energy Materials,影响因子21.87)上发表题为《宏量化制造的全肟化纳米纤维材料极大地提高了海水提铀的吸附性能》(Significantly Enhanced Uranium Extraction from Seawater with Mass Produced Fully Amidoximated Nanofiber Adsorbent)的研究论文(Adv. Energy Mater. 2018, 1802607; DOI: 10.1002/aenm.201802607)。该研究成果以海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室为第一署名单位,王东为第一作者,王宁教授为第一通讯作者,合作单位为清华大学材料学院和中国工程物理研究院。

铀资源是核工业赖以发展的基础资源,在核能快速发展的背景下,核燃料铀的保障问题日渐突显出来,要保障核能的长远发展,对非常规铀资源进行开发具有重要战略意义。海水中蕴藏着约45亿吨铀,是陆地已探明铀储量的上千倍。如果能够将海水中的铀资源有效富集和提取,铀将会是一种“取之不尽”的资源,足以保证人类能源的可持续发展。

纤维类材料是目前最具工业化潜力的海水提铀吸附材料,针对目前海水提铀纤维比表面积难以大幅提高,以及制造工艺复杂、加工过程不可避免地使纤维力学性能严重受损等问题,该研究团队另辟蹊径,首次提出“原料预胺肟化”及“溶液气纺”制备全胺肟化纳米纤维的新策略。所开发的功能纳米纤维在铀掺杂的天然海水中的吸附容量达到951 mg-U/g-Abs,是目前美国能源部(US-DOE)所开发的提铀纤维吸附容量的约5倍,以及日本原子能机构(JAEA)所开发提铀材料的25倍左右。该研究工作还实现了此新型功能纳米纤维的低成本、宏量化制造以及实验室级别的海试研究,其在天然海水中铀的吸附捕捉能力达到了8.7 mg-U/g-Ads,为目前纤维类吸附材料的最高水平。该项研究工作开创了新一代的海水提铀吸附材料的合成及制造新思路和新方法,具有里程碑意义。

该项研究工作紧贴国家“十三五”海洋领域科技创新规划以及我校部署发展海洋资源利用等学科方向的战略规划,与顶尖科研单位清华大学及中国工程物理研究院广泛深入合作,并充分发挥我校南海海洋资源利用国家重点实验室的独特地理优势和资源特色,合作共赢,协同创新,极大地提升了我校科研水平和实力。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201802607


海水提铀


该文发表于 2018/10/30 15:24:00 已被 ymy 编辑 2018/10/30 16:51:00

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