登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
2017-08-18 13:56来源:中国核网关键词:海水提铀偕胺肟偕胺肟-功能化碳电极收藏点赞
我要投稿
一.前言
海水中的铀的含量比陆地铀要多数百倍。但是由于海水铀的低浓度(约十亿分之三)和高盐度,提取铀用于核能发电面临着挑战。当前基于吸附材料的方法由于其表面物理化学吸附的性质而受到限制。
近期《自然˙能源》杂志发表一篇文章《基于半波整流交流电的电化学方法进行海水提铀的研究》,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9倍,速度提升了4倍。
二.技术发展
▲图1|物理化学和HW-ACE提取方法原理图
传统的物理化学吸附方法有哪些局限性?
首先,由于海水中铀浓度较低,吸附剂表面上的铀酰离子扩散速度很慢。
其次,吸附的阳离子是带正电的,由于库仑排斥力的影响,因此会拒绝吸入的铀酰离子,很大一部分的表面活性位点将无法进入(图1a)。
最后,其他的阳离子,如钠和钙,浓度比铀的高多个量级,这导致了对吸附活性位点的强烈竞争。当不需要的化合物被吸附在吸附剂表面时,将会阻止活性位点从而减少铀聚集的能力(图1b)。
半波整流交流电的电化学(HW-ACE)方法有哪些优点?(图1c)显示,使用该种方法铀提取过程的五个步骤:
在步骤1中,所有离子随机分布在水溶液中。
在步骤2中,当负偏压被应用时,阳离子和阴离子开始在外部电场的影响下迁移,并在偕胺肟电极表面形成一个双电荷层(EDL)。双电荷层内层的铀酰离子可以形成对电极表面的螯合。
在步骤3中,铀化合物进一步减少,电沉积为电中性铀化合物,如UO2。
在步骤4中,当移除偏压时,只有铀酰离子和电沉积的UO2附着在电极表面上。其他没有特定结合的离子在电极表面重新分布,并释放表面活性位点。
在步骤5中,随着重复循环,进一步的铀酰离子附着在电极表面上,而沉积的UO2可以生成更大的颗粒。
图2显示的是碳-偕胺肟电极性能,以及物理化学法和HW-ACE法对铀提取的可视化差异。
a,扫描电子显微镜(SEM)图像显示碳-偕胺肟电极的形态
b,扫描电子显微镜(SEM)图像显示碳-偕胺肟电极的活性碳表面和偕胺肟的聚合物。插图显示在高倍镜下表面涂层的多孔结构。
c,碳-偕胺肟电极的FTIR(傅立叶变换红外光谱仪)谱图
d,填加10ppm和1000ppm的硝酸铀酰的海水与未经处理的原态海水的循环伏安对比曲线图
e,该原理图显示了包含在绝缘石英基底上的平行Ptlines和上面涂有一薄层的偕胺肟聚合物的图形电极。
还显示了相应的SEM图像。图形Pt电极上的Pt和U能谱仪元素分析图上涂有偕胺肟薄膜,表明铀分布与Pt的图形相匹配,表明HW-ACE方法较传统的物理化学方法具有更好的提取性。所有图像的比例都是一样的。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
天然铀是国家战略性资源,被称为“强核基石,核电粮仓”。随着天然铀资源需求和开发难度的逐年加大,在开发陆地铀资源的同时,探寻和开拓非常规铀资源将是一项重要的战略性选择。海水中铀蕴含量约45亿吨,技术瓶颈一旦突破,将实现核工业发展的“无限续航”!5月17日,中核集团海水提铀海试平台建成投
北极星储能网获悉,6月27日,第二十四届中国科协年会在湖南长沙闭幕,中国科协在幕式上正式发布10个对科学发展具有导向作用的前沿科学问题、10个对工程技术创新具有关键作用的工程技术难题和10个对产业发展具有引领作用的产业技术问题,涵盖固态锂电池、抽水蓄能等诸多领域。详情如下:10个前沿科学问
我国“双碳”目标的确定,使核电迎来快速发展的历史机遇,对天然铀资源也提出了重大需求。然而,由于储量稀少,我国铀资源一度处于“被垄断”的局面。随着海水提铀技术不断进步,这一局势或将出现转机。近期,我国在海水提铀方面取得一系列重要进展,如何通过科研的力量迈出实现“铀”独立的第一步?
当今世界,科技发展一日千里,每3到5年就会有一次大的技术更新。而一直被业界赞誉拥有广阔前景的海水提铀技术,计划中却要到30年之后才能实现工程化应用,问题究竟“卡”在哪里?本篇文章带领你一探究竟。
4月29日,中国海水提铀技术创新联盟理事会成立大会在中国科技会堂召开。该联盟由中核集团牵头发起,中国铀业组织实施,中核矿业科技作为秘书单位,联合国内23家高校和科研院所成立。会议的召开有利于进一步发挥海水提铀技术创新联盟的纽带作用,完善联盟规章制度,明确联盟工作流程,最大限度吸引、容纳和聚集优势创新资源,充分发挥联盟成员优势,为加快推动海水提铀技术向商业化迈进,国家核能事业可持续发展提供长期稳定的铀资源保障提供发展平台。
本文从核能、风能、太阳能、储能、油气、煤炭、水能、生物质能、智能电网与能源网融合九大能源技术领域开展咨询调查研究,系统分析了各领域的能源技术现状,明确提出了构建以可再生能源为主体,终端能源以电能为主,多能多网融合互补的技术体系,制定了前瞻性技术(2020)、创新性技术(2030)和颠覆性
前三季度核电发电量拉升业绩重启促装机增长中国核能行业协会近日发布的2019年1-9月核电运行情况(以下简称“运行情况”)称,截至9月30日,我国运行核电机组共47台(不含台湾地区核电信息),装机容量为48751.16MWe(额定装机容量);运行核电机组累计发电量2535.31亿千瓦时,约占全国累计发电量的4.79
这一周的时间,核电行业有哪些动态要闻呢?小编精心整理了核电相关要闻,详情如下:青海省规划建设两个核能项目总投资380亿元近日,青海省发布2019年全省重大前期项目责任分工表,其中青海省规划建设两个核能项目,核能供热示范项目计划2020年-2024年建设,总投资40亿元,目前已经完成场址普选报告编制
海水中的铀是一种重要的非常规铀资源,其储量约为45亿吨,相当于陆地铀矿储量的一千倍,倘若能经济有效地提取,将是我国核电事业与核力量稳定发展的重要补充和保障。近日,中国科学院科学家团队——上海应用物理研究所研究人员在海水提铀领域取得新进展,相关结果发表于《能源环境科学》杂志(EnergyEn
近日,我国首个央地融合发展平台中国(上海)自由贸易试验区央地融合发展平台(以下简称发展平台)成立仪式在上海世博央企总部基地举行。据悉,发展平台由上海市经济和信息化委员会与浦东新区政府共同筹建,未来中核集团上海总部也将落户于此。另外,据记者了解,近年来,中核集团大力发展央地融合,积
本周核电行业又发生了许多大事,北极星电力网小编精心整理了本周(2017.8.21-8.25)要闻,以供大家参阅。外媒:中国核电发展受阻的五大瓶颈近日,在NuclearEngineering网站发布了一篇文章,题目为《NuclearinChinawhytheslowdown?》,文章得出中国核电步伐放缓的结论,并针对近年来中国核电的形势分析
为进一步提高电池综合性能,众电池巨头正在加码布局补锂剂。据国家知识产权局公告,今年4月宁德时代取得了一项国际专利申请,专利名为“正极补锂材料及制备方法、正极片、二次电池和用电装置”;亿纬锂能取得一项名为“一种负极片化学补锂装置及其补锂方法”。“在本发明中,负极片化学补锂装置用化学锂
我国“双碳”目标的确定,使核电迎来快速发展的历史机遇,对天然铀资源也提出了重大需求。然而,由于储量稀少,我国铀资源一度处于“被垄断”的局面。随着海水提铀技术不断进步,这一局势或将出现转机。近期,我国在海水提铀方面取得一系列重要进展,如何通过科研的力量迈出实现“铀”独立的第一步?
海水中的铀是一种重要的非常规铀资源,其储量约为45亿吨,相当于陆地铀矿储量的一千倍,倘若能经济有效地提取,将是我国核电事业与核力量稳定发展的重要补充和保障。近日,中国科学院科学家团队——上海应用物理研究所研究人员在海水提铀领域取得新进展,相关结果发表于《能源环境科学》杂志(EnergyEn
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!