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青岛能源所推出新材料 有望为经济高效海水“淘铀”提供可行方案
2026年09月03日 14:27:58
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：3068
中国科学院青岛生物能源与过程研究所的团队在海水提铀材料领域取得系列进展，为如何经济、高效地从海水中“淘铀”这一世界难题提供了可行性方案，也为高抗污、高选择性和高容量的可持续海水提铀吸附材料设计奠定了理论与工程基础。
近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所的团队在海水提铀材料领域取得系列进展，为如何经济、高效地从海水中“淘铀”这一世界难题提供了可行性方案，也为高抗污、高选择性和高容量的可持续海水提铀吸附材料设计奠定了理论与工程基础。
什么是铀？
铀是具有金属光泽的银白色重金属，密度非常高，同时化学性质活泼，在空气中表面容易形成深灰色的氧化层。而它有一个大家更为熟知的身份——核燃料。作为锕系元素的一员，铀同样具备“放射性”，并且它也是这个家族中少数在自然界中天然存在的元素(锕系元素中天然存在的元素分别是锕、钍、镤和铀)。而这也决定了这种元素的两个重要特点：“持续释放能量”“可以从自然界中获取”。
能量方面，一颗鸡蛋大小的铀燃料释放的能量总和约等于88吨煤所产生的电力；获取方面，尽管我们常说铀是一种非常稀有的元素，但与此同时，铀有广泛存在于岩石、土壤、水等处。尤其在海洋中，存在着大约40亿吨的铀，只不过这些铀主要以铀酰离子形式存在，浓度极低，且伴有大量其他金属离子和微生物，提取过程容易被干扰。这也是为什么从海水中“淘铀”会成为一个重要的科学课题，同时成为一个世界难题。
而中国科学院青岛生物能源与过程研究所的团队此次研究的新材料却很好地规避了这个问题。据悉，团队将离散分子拓扑设计引入多孔有机笼体系，合成出磷酸功能化材料PhosCage，并进一步将其与芳纶纳米纤维复合，制备出兼具高选择性、高容量和抗生物污损能力的复合气凝胶微球AC-POC。这种材料在天然海水中连续运行15天后，动态提铀容量可达22.55mg/g，达到美国能源部相关基准的3.8倍。并且这个过程中，微球表面负电荷可抑制微生物附着和生物膜形成，从而提升材料在真实海洋环境中的服役稳定性。
目前该成果已经发表于国际学术期刊《危险材料杂志》和《分离纯化技术》上，感兴趣的读者可以自行查阅学习。
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