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科技日報記者 吳長鋒
11日，記者從中科院合肥物質科學研究院獲悉，該院等離子體研究所陳長倫研究員課題組在等離子體技術制備偕胺肟復合材料用于海水提鈾研究中取得新進展。相關成果日前被國際知名學術期刊《應用表面科學》接收發表。
我國陸生鈾資源比較匱乏，僅占世界鈾礦儲量的1%，開發非常規鈾資源具有重要的戰略意義。海水中鈾總量約45億噸，是陸地鈾儲量的1000多倍。海水提鈾對核電事業的快速發展具有極其重要的現實意義，已經成為新形勢下各國爭相研究的熱點。
基于偕肟基團修飾的高分子功能材料被認為是目前比較理想的海水提鈾材料。但是，海水提鈾材料面臨的挑戰是，偕胺肟基吸附材料的吸附性能受環境影響很大，實驗室測得的吸附容量普遍高于真實海水中的吸附容量；官能基團沒有得到充分利用；一些接枝方法使材料的機械性能受到損失；偕胺肟基復合材料對吸附選擇性還需要進一步提高。
低溫等離子體技術活化材料優勢是活化材料表面，不會破壞材料體積結構，待修飾單體不需要保護，具有高效、方便、清潔無污染等優點，等離子體中活性粒子能量可以打開這些共價鍵重新組合。研究團隊使用氧等離子體作為接枝手段，在纖維素表面制備具有多種自由基的結構，并用于后續接枝活化。等離子體改性過程中被修飾的基底暴露于部分電離的氣體氣氛中，通過插入或取代先前的官能團或產生用于表面接枝或隨后交聯的自由基，在基質上產生新的化學官能團，對基體內部結構無影響，保持基體固有的性質避免了常規方法環境污染與輻射性。結果表明，等離子體技術制備的偕胺肟化纖維素材料可以顯著提升鈾酰離子在低濃度情況下的富集。
研究人員表示，此創新方法可為制備改性海水提鈾吸附劑材料提供新的思路。
（中科院合肥研究院供圖）
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