超支化抗菌型海水提鈾材料

何寧寧，盧喜瑞，文 君

1.西南科技大學 核廢物與環境安全國防重點學科實驗室， 四川 綿陽 621010；2.中國工程物理研究院 核物理與化學研究所， 四川 綿陽 621900

人類能源的快速消耗導致傳統化石燃料的枯竭以及生態環境的惡化，新能源的開發勢在必行。核能，作為一種清潔可持續新能源，近年來受到多個國家的關注和研究[1-2]。核能的發展和利用離不開鈾資源的獲取，早期獲取鈾資源主要通過陸地鈾礦的開采，但按目前的核開發和消耗水平，陸地鈾的儲量將在一個世紀內耗盡，因此非陸地常規鈾資源的開發至關重要。海洋擁有約4.5億噸鈾，這幾乎是陸地鈾資源的1 000倍，如果可以有效利用足以維持全世界核反應堆工作13 000年，海水提鈾有望解決能源可持續問題[3-4]。近年來多種方法被開發用于海水提鈾，包括：吸附法[5-6]、溶劑萃取法[7-8]、化學沉淀法[9-10]、生物處理法[11]、離子交換法[12-13]以及超導磁選法[14]。在眾多方法中，吸附法因為低消耗、制備簡易以及高可行性被廣泛應用，而吸附法的核心則是制備一種具有高效吸附能力的吸附劑，隨著吸附法的日趨成熟，包括無機[15-16]、聚合物[7, 17-19]、碳基[20-21]、納米材料[22-24]以及生物材料[25-27]等多種吸附劑被開發用于吸附法海水提鈾。其中聚合物吸附劑由于其機械強度高、易于修飾和使用已被證明可以用于大規模海洋吸附實驗[28-29]。

為了進一步增強吸附劑對鈾的螯合能力以及選擇性吸附能力，偕胺肟基[30-32]、氨基[33-35]、磷酸鹽[36-37]以及咪唑[38]等多種官能團被廣泛開發利用。……