中国科学家发明了一种“海水提铀”的新材料,研究成果引世界关注
【蜂耘网 新材料】铀是一种天然放射性元素,主要用作核电站的燃料。随着全球核能需求的增长,对铀的需求也在增加。受血管分形网络的启发,中国的研究人员开发了一种新材料,他们说这种材料可以从海水中提取比其他方法多20倍的铀。
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铀资源有限,而海洋中估计有45亿吨以上的铀,大约是陆地储量的1000倍,因此从海水中提取铀可能是一种更可持续的核能开发方法。然而,海水中铀的浓度很低,估计为每升3.3微克,这使得从海洋中提取铀比从地面开采铀要困难和昂贵得多。
早在20世纪50年代,科学家们就看到了利用海洋铀作为核能燃料的潜力,但直到20世纪80年代,日本研究人员才开发出一种提取铀的方法,使用一种叫做偕胺肟的化合物与漂浮的铀粒子结合。
新的研究由中国科学院的科学家领导,重点是提高这种化合物的吸附能力。科学家们创造了一种多孔膜,它模仿了在自然界中发现的分形,如血管。他们发现,这种在偕胺肟中饱和的膜在提取铀方面比以前使用的其他材料要高效得多,吸附能力高出20倍。
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在四周的时间里,他们发现1克的膜从天然海水中提取了高达9.03毫克的铀,这是使用膜法获得的最高产量之一。该研究称:“我们的工作为提高多孔聚合物作为高效膜基铀吸附剂的适用性提供了一种通用方法。”
根据佐治亚理工学院的研究员以及橡树岭国家实验室发表的另一篇关于该研究的文章,中国团队开发的材料可以被视为等同于或优于许多当代吸附剂。
这些美国科学家们说:“目前的进展,加上全球其他研究人员积极研究这一课题的努力,使我们离开发一种实用的吸附剂越来越近。”
气候变化加速了许多国家核电的发展,尤其是中国。去年年底,中国核电装机容量约为50吉瓦,在建核电容量为18.5 吉瓦。国家计划到2030年拥有120吉瓦的核电装机容量,占全国发电量的8%,高于去年的5%。
(蜂耘新材料网 责任编辑:一二)
铀是一种天然放射性元素,主要用作核电站的燃料。随着全球核能需求的增长,对铀的需求也在增加。受血管分形网络的启发,中国的研究人员开发了一种新材料,他们说这种材料可以从海水中提取比其他方法多20倍的铀。
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