海水中的鈾是一種重要的非常規(guī)鈾資源，其儲量約為45億噸，相當(dāng)于陸地鈾礦儲量的一千倍，倘若能經(jīng)濟有效地提取，將是我國核電事業(yè)與核力量穩(wěn)定發(fā)展的重要補充和保障。近日，中國科學(xué)院科學(xué)家團隊——上海應(yīng)用物理研究所研究人員在海水提鈾領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)結(jié)果發(fā)表于《能源環(huán)境科學(xué)》雜志(Energy & Environmental Science，DOI: 10.1039/C9EE00626E)。

該研究工作通過材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計，成功獲得一種高比表面積多級孔結(jié)構(gòu)的偕胺肟基高分子纖維吸附材料。研究發(fā)現(xiàn)，這種規(guī)則的多級孔結(jié)構(gòu)使材料在真實海水中的吸附容量首次突破個位數(shù)量級，同時結(jié)構(gòu)效應(yīng)顛覆了傳統(tǒng)偕胺肟基材料鈾、釩選擇性低的現(xiàn)狀。材料由于高分子骨架的特性，力學(xué)強度高，結(jié)構(gòu)和化學(xué)穩(wěn)定性強，至少可重復(fù)使用10次以上，已經(jīng)達(dá)到海水提鈾工業(yè)化對吸附材料的要求。這項工作為海水提鈾研究提供了新思路，開辟了從海洋中開采核燃料的新方法。

該項研究工作由上海應(yīng)物所與常州大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)的碩士研究生徐曉在副研究員馬紅娟指導(dǎo)下完成。

圖：具有多級孔結(jié)構(gòu)的高比表面積偕胺肟基纖維吸附材料的制備流程

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