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高剪切混合强化技术制备二维SiO2纳米筛与海水提铀的性能研究
来源:X一MOL资讯 2023-04-18 286
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    石河子大学、中科院联合JHM:高剪切混合强化技术制备二维SiO2纳米筛与海水提铀的性能研究本文来自微信公众号:X-MOLNews

    核能作为一种清洁能源,得到了人类越来越多的关注。不仅可以有效减少矿石燃料使用造成的大量CO2排放,而且还可以促进世界各国尽快实现碳中和碳达峰。然而,地球上陆地铀矿储量有限。相比陆地铀矿,海水中含有丰富的铀资源,储量约45亿吨,引起来人们的广泛关注和研发。自20世界50年代英国发起了“Project Oyster”项目和1964年第一篇海水提铀的论文问世以来,海水提铀得到了越来越多的关注和重视。

    众所周知,海水中铀的浓度约为3.3 μg/L,因此研究高效的海水提铀材料至关重要。在20世纪80年代左右,人们探索了众多无机材料作为吸附剂进行海水提铀,发现水合二氧化钛的海水提铀较好,但是选择性较差。随后,人们研发了胺肟化聚合物高分子吸附材料、偕胺肟化功能纤维吸附材料等用于提升海水提铀的选择性。如今,海水提铀吸附材料的研发主要集中在吸附容量高、选择性好、价格低廉、环境友好等方面。

    近日,石河子大学碳中和与环境催化剂技术研究团队于锋教授课题组与中科院新疆理化所朱慧研究员团队采用高剪切技术成功制备了高比表面积的二维SiO2纳米筛(HSMSMs)并在其表面进行了偕胺肟(AO)修饰,表现出了优异的铀吸附性能(图1)。相关工作在Journal of Hazardous Materials 发表,该论文的第一作者为石河子大学化学化工学院硕士研究生陈强和新疆理化所博士生薛雪艳,通讯作者为于锋教授、朱慧研究员和郭旭虹教授。

    图5.(a)HSMSMs和HSMSMs-AO对金属离子的选择性;(b)HSMSMs-AO循环测试;(c)在8 ppm铀加标模拟海水(pH = 6)和8 ppm铀加标真实海水(pH = 6)中的性能对比

    Shear-Induced Fabrication of SiO2 Nano-meshes for Efficient Uranium Capture

    Qiang Chen#, Xueyan Xue#, Ying Liu, Aixia Guo, Kai Chen, Jiao Yin, Feng Yu*, Hui Zhu*, Xuhong Guo*

    J. Hazard. Mater., 2022, 438, 129524, DOI: 10.1016/j.jhazmat.2022.129524

    作者简介

    于锋,男,博士,教授,博士生导师,国家高层次人才,全国高校黄大年式教师团队成员,石河子大学化学化工学院副院长。获济南大学理学学士学位,中科院理化所理学博士学位,先后在NTU和A*STAR做博士后研究工作。2014年正式加入石河子大学化学化工学院,2015年入选国家级青年人才计划,2016年 & 2019年入选兵团英才,2018年全国高校黄大年式教师团队成员,2019年入选兵团中青年领军人才,2020年兵团创新团队负责人,2021年提出了J&Y Latin Letter Theory(金鱼拉丁字母理论)。在教书育人方面,致力于 “科教融合”、“课堂思政”等教学研究工作,在核心刊物发表SSCI等教学论文10余篇;在科学研究方面,主要从事新疆蛭石、含碳含硅固废等在碳中和与环境催化技术(CN&ECTech)领域的基础和应用研究工作。主持了国家863计划子任务、国家自然科学基金等各类项目10余项,在GEE、CEJ、JMCA、Nano Energy等TOP期刊发表SCI科研论文等100余篇。兼任CCL期刊青年编委、Nanomaterials期刊客座编辑、《化工进展》编委、中国电工技术学会等离子体及应用专业委员会委员、中国感光学会青年理事、北京市国际科技合作基地特聘专家等。荣获了共青团中央青年志愿者服务银奖、兵团科技进步奖二等奖、新疆化学会杰出青年科技奖、侯德榜化工科学技术奖青年奖等荣誉称号。

    https://www.x-mol.com/groups/yu_feng

    朱慧,中科院新疆理化所研究员。长期致力于碳(复合)材料的制备和其在能源、环境领域的应用基础研究,以第一作者/通讯作者在Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、ACS Nano等杂志上发表学术论80余篇,主持完成国家自然科学基金多项,入选国家高层次青年人才计划和新疆杰出青年等人才计划,现为中国林学会林产化学化工分会活性炭专业委员会常委。

    郭旭虹,华东理工大学化工学院教授,教育部长江学者,1989年毕业于清华大学化工系高分子化工专业,1992年在成都科技大学(现四川大学)高分子材料系获硕士学位后留校任教。1998至2001年在德国Karlsruhe(卡尔斯鲁厄)大学学习并获博士学位。2001至2002年,在美国普度大学印第安纳波立斯校园(IUPUI)从事作博士后研究。2003至2005年在美国普林斯顿大学化工系作博士后。2005年底开始在美国普林斯顿大学化工系任专职研究人员(Research Staff Member)。2006年8月回国,任华东理工大学化工学院教授,博士生导师。主要研究领域为高分子化学,生物医学工程,材料科学(侧重于与高分子有关的纳米材料与生物材料)及流变学。

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