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电化学方法让海水提铀能力提升8倍

新闻来源:科技日报  作者:  发布时间:2017-02-24   点击数:
  •     科技日报北京2月23日电 (记者姜靖)美国斯坦福大学教授崔屹22日接受科技日报记者采访时透露,该团队日前开发出一种基于半波整流交流电的电化学方法,可从海水中高效提取铀,较之传统的物理化学吸附法,提取能力提升了8倍,速度则提升了3倍。相关成果发表在最新的英国《自然·能源》杂志上。

        目前,海水中铀的蕴藏量约45亿吨,是陆地上已探明铀矿储量的2000倍,如果能将海水中的铀全部提取出用于核电站,发电量将足够全世界用上一万年。

        崔屹告诉记者,目前海水提铀普遍采用的是物理化学吸附法。由于吸附材料的表面积有限,而海水中铀浓度偏低,且盐度很高,用于吸附铀离子的材料吸附能力很快饱和,无法有效地提取足够的铀,提铀成本也比陆地铀矿提炼成本高很多。

        论文第一作者、斯坦福大学材料科学与工程学院博士后刘翀介绍,该团队开发的这种基于半波整流交流电的电化学方法(HW-ACE),将对铀有着很强选择性和吸附性的偕胺肟材料负载到导电基底上,导电后,电场使铀离子迁移到电极并诱导铀化合物的电沉积,形成电中性铀化合物。和传统方法不同,电沉积不受限于吸附表面积的大小,为此铀提取容量可以大大提升。而交替变化的脉冲电压防止了其他阳离子阻碍活性位点,并避免了水裂解的发生。

        崔屹表示,由于该方法提取铀的容量超大,理论上提取能力非常强。随着未来提取过程中耗电量的减少,提取成本有望低于现有海水提铀技术,与陆地铀矿提取成本持平,甚至更低。





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