近日,我中心博士后杨佩佩博士以第一作者在分离领域重要学术期刊Separation and Purification Technology期刊上发表了题为“Water-endurable intercalated graphene oxide adsorbent with highly efficient uranium capture from acidic wastewater”的研究论文,李松伟博士和刘宪虎副教授为论文通讯作者。
六价铀(U(VI))是一种典型的核污染物,对人类与生态系统健康有着极大的影响。同时,全球可开发性矿石铀资源有限,而世界海洋总水量约为1.37 × 1012 m3,海水中的平均铀浓度为3.3 μg / L,总储备量达42.9亿吨,是陆地储量的近1000倍。因此,从核废水中提取铀和海水具有良好的科学和现实意义。然而,从强酸性核废水(pH≤3)和弱碱性海水(pH = 8.3)中提取铀仍然存在巨大的挑战。因此,设计一种高吸附量、高选择性、高稳定性的优异吸附剂,确保国家的核燃料的资源储备以及人类身体健康具有长远意义。
该文章以氧化石墨烯材料为基底,通过引入丙烯酰胺和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺形成交联网络结构,提高氧化石墨烯的吸附性能。引入的氨基可以通过提供二级配位球来增加配位键合相互作用,该二级配位球可调节复合材料的电子云密度以降低U(VI)上的总电荷,提高氧化石墨烯的吸附选择性。该吸附剂的吸附容量为984.2 mg g-1,其是相同环境下氧化石墨烯吸附容量的1.6倍。在实际铀矿废水环境下,该吸附剂的吸附量为5.42 mg g-1。
图1. 吸附剂材料GO-pAM-MBA的吸附机理示意图
论文得到了国家自然科学基金(5200020802),博士后特别资助(2019TQ0284)博士后面上(2020M672269),河南省自然科学基金(202300410426)以及重大研发项目(2019YFA0706802)的支持。
论文信息:Water-endurable intercalated graphene oxide adsorbent with highly efficient uranium capture from acidic wastewater
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.118364