近日，學(xué)院生物質(zhì)與皮革工程系石碧院士課題組在Energy & Environmental Science（影響因子30.067）上發(fā)表了題為“Engineering Robust Metal-Phenolic Network Membranes for Uranium Extraction from Seawater”的研究論文。論文第一作者為輕紡與食品學(xué)院生物質(zhì)與皮革工程系2016級(jí)博士研究生駱微，該研究由石碧院士、廖學(xué)品教授和郭俊凌博士共同指導(dǎo)。四川大學(xué)為該論文的第一完成單位。四川大學(xué)官網(wǎng)于2018年10月28日對(duì)此項(xiàng)成果予以了報(bào)道。
核燃料鈾在我國國民經(jīng)濟(jì)及國防建設(shè)中發(fā)揮著日益重要的作用，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和全球化石能源的日趨枯竭，核能的大規(guī)模發(fā)展和利用成為必然選擇。海水中鈾的蘊(yùn)藏量約為45億噸，是陸地上已探明的鈾礦儲(chǔ)量的2000倍。如能將海水中的鈾進(jìn)行有效提取，可為未來核能提供充足的燃料。由于海水中的鈾濃度很低（3~4ppb），且分離過程中有大量的Na+，Mg2+等共存離子的競爭性干擾，因而開發(fā)高選擇性大流量的分離材料和降低成本，是海水提鈾技術(shù)開發(fā)的難點(diǎn)。
石碧院士課題組通過皮革、化工、材料等多學(xué)科的交叉融合，利用鈾能高選擇性的與多酚形成穩(wěn)定配合物的原理，將植物多酚（單寧）固定在微孔濾膜上，構(gòu)建出了通量大、選擇性高、可多次循環(huán)使用的海水提鈾新型膜材料，解決了目前海水提鈾中的高選擇性及經(jīng)濟(jì)性等關(guān)鍵問題。
Figure 1.Polyphenol functionalization and formation of MPN-based microporous membrane.
Figure 2.Marine field studies and techno-economic analysis of uranium extraction from seawater
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