海水中的鈾是一種重要的非常規鈾資源，其儲量約為45億噸，相當于陸地鈾礦儲量的一千倍，倘若能經濟有效地提取，將是我國核電事業與核力量穩定發展的重要補充和保障。近日，中國科學院科學家團隊——上海應用物理研究所研究人員在海水提鈾領域取得新進展，相關結果發表于《能源環境科學》雜志(Energy & Environmental Science，DOI: 10.1039/C9EE00626E)。
該研究工作通過材料的結構設計，成功獲得一種高比表面積多級孔結構的偕胺肟基高分子纖維吸附材料。研究發現，這種規則的多級孔結構使材料在真實海水中的吸附容量首次突破個位數量級，同時結構效應顛覆了傳統偕胺肟基材料鈾、釩選擇性低的現狀。材料由于高分子骨架的特性，力學強度高，結構和化學穩定性強，至少可重復使用10次以上，已經達到海水提鈾工業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物所與常州大學聯合培養的碩士研究生徐曉在副研究員馬紅娟指導下完成。
圖：具有多級孔結構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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