Ny metode til at berige uran i havvand

Forskere ved Institut for Moderne Fysik (IMP) under det kinesiske videnskabsakademi (CAS) har udviklet en innovativ metode til forberigelse af uran i havvand ved membranfiltrering.

Uran er den vitale kilde til atomkraftproduktion. Der findes omkring 4,5 milliarder tons uran i havvand, hvilket er 1.000 gange mere end terrestriske reserver. Men den ekstremt lave urankoncentration og enorme mængder af sameksisterende ioner, især K ⁺ , Na ⁺ , Ca ²⁺ og Mg ²⁺ , gør udvindingen af ​​uran fra havvand meget udfordrende. Det er således af stor betydning at berige uran og reducere koncentrationsforskellen mellem uran og de vigtigste sameksisterende ioner.

I en undersøgelse offentliggjort i Chemical Engineering Journal , baseret på de fremtrædende hydratiserede iondiameterforskelle mellem UO2 ²⁺ og de vigtigste sameksisterende ioner, har forskerne udviklet en effektiv metode til at forberige uran i havvand. De fremstillede en ny type glycin-tværbundet sammensat grafenoxid (GO-Gly)-membran med gode ionsigtende egenskaber, som kan opfylde kravene til uran-forberigelse i havvand.

Ifølge forskerne overvinder tværbindingen af ​​GO med glycin ikke kun kvældningsdefekten af ​​GO-membran i opløsning, men opfylder også kravet til kanalstørrelsen af ​​uran-adskillelse fra de vigtigste sameksisterende ioner. Desuden kan strukturen af ​​membranen holde sig stabil, når den er nedsænket i vandopløsning i lang tid.

Derefter undersøgte forskerne egenskaberne for ionafvisning og berigelse af uran og de vigtigste sameksisterende ioner i henholdsvis enkeltionopløsninger og simuleret havvand. Det viste sig, at næsten 100% af uran blev afvist af GO-Gly-membranen. Derudover blev kun uran åbenlyst beriget, mens koncentrationerne af de vigtigste sameksisterende ioner holdt sig næsten konstant ved kontinuerligt at filtrere det simulerede havvand med membranen.

Resultaterne bekræfter, at GO-Gly-membranen er en ideel kandidat til forberigelse af uran i havvand. Denne nye metode kombineret med de traditionelle metoder forventes i høj grad at forbedre effektiviteten af ​​urangenvinding og fremme den reelle anvendelse af uranressourcer i havvand. + Udforsk yderligere

Brug af en porestruktur inspireret af biologiske fraktaler til at indsamle uran fra havvand