科学研究
化学工程与技术学院尹学琼教授课题组研究成果在《Chemical Engineering Journal》期刊上发表
2021年09月08日 15:44   点击:

近期,化学工程与技术学院尹学琼教授课题组在Chemical Engineering JournalIF13.273)期刊上报道了一类新型铀吸附剂,该吸附剂以生物质海藻酸钠和ε-聚赖氨酸为基质、UO22+为模板剂、NIPAM为单体,结合温度响应机制和离子印迹技术,通过课题组创新提出的梯度升温印迹聚合反应制备而成。该吸附剂呈现良好温度响应性,在升温时体积收缩,对UO22+离子呈现选择性吸附,吸附容量可达205.99 mg/g;降温时体积膨胀,通过低温水洗即可脱附UO22+离子,离子脱附率97.21%,实现材料再生,避免了其他类型吸附剂需酸洗所带来的资源消耗和环境危害。吸附剂重复利用10次后,仍能保持良好的吸附-脱附性能。在共存其他干扰离子(Pb2+, Cu2+, Mg2+, Ca2+,UO22+, Cd2+, Na+, K+)的溶液中,吸附剂对UO22+/Mn+的吸附选择性系数为7.4-13.3。该吸附剂对20 L真实海水进行柱吸附,吸附量为59.69 µg/g,吸附率为90.44%。ε-聚赖氨酸的加入可以提高材料的吸附容量、抗菌性和稳定性。

铀是生产清洁能源—核裂变能的关键原材料,目前陆地铀资源供应不足问题日益显现。从地球上铀资源的分布看,海水中含铀约45亿吨,从海水提取铀原料可望成为未来解决铀资源短缺的有效途径,海水提铀技术也因此成为近年能源和材料领域的研究热点。铀液相提取方法主要有吸附法、化学沉淀法、生物处理法、膜分离法、浮选法、磁分离法、电处理法、萃取法等;其中,吸附法由于操作简便、处理量大、成本较低、吸附材料多样,被认为是目前最具工业应用潜力的方法,而吸附法中决定铀提取成效的关键因素是吸附剂。

海南大学化工学院硕士研究生唐李雯和任少博为论文共同第一作者,海南大学尹学琼教授和美国拉玛尔大学Suying Wei博士为共同通讯作者。该研究得到了海南省重点研发计划科技合作项目(ZDYF2018232)资助。

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.130589

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