海水提铀技术获重大突破
摘要
研究人员开发出新型AB堆叠S-COFs材料,通过磺酸基配位实现四点键合靶向铀,结合亲和力比传统模式高1000倍。在天然海水中测试显示,每克吸附剂一天可提取31.5毫克铀,创下最高性能记录。该材料具有优异的选择性,能最大限度减少竞争离子吸附。这项技术为从海水中提取铀作为长期核燃料来源提供了新途径,但需解决材料规模化、耐用性和成本效益问题。

海水中约含有45亿吨铀,但由于铀浓度低且存在其他离子,提取过程较为复杂。新型AB堆叠S-COFs采用磺酸基配位通过四点键合靶向铀,实现了比AA堆叠模式高约1000倍的结合亲和力。
在天然海水中的测试表明,AB堆叠S-COF可在一天内每克吸附剂提取31.5毫克铀,超过了之前的性能记录。该材料保持了选择性,最大限度地减少了钒等竞争离子的吸附。"我们的研究引入了一种称为堆叠模式工程的新设计概念,"Tai博士说。"通过仔细控制COF层的几何排列,我们创建了一个与铀离子的形状和配位偏好完美匹配的受限空间。"
Sun博士指出:"这是从天然海水中提取铀有史以来报告的最高性能。我们相信我们的工作不仅为铀回收打开了新的大门,而且为设计适合在复杂环境中靶向特定离子的材料开辟了新途径。"
该研究支持了如果工业部署变得可行,利用海水中的铀作为长期核燃料来源的潜力。作者强调,未来的工作必须确保材料具有可扩展性、耐用性和成本效益,以实现实际提取和再生。
研究报告:通过结构几何和功能活性位点修饰从海水中超高效提取铀的共价有机框架
相关链接
沈阳农业大学
核能新闻 - 核科学、核技术
21世纪能源日报为世界提供动力
