電化學(xué)方法讓海水提鈾能力提升8倍

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美國斯坦福大學(xué)教授崔屹22日接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)透露，該團隊日前開(kāi)發(fā)出一種基于半波整流交流電的電化學(xué)方法，可從海水中高效提取鈾，較之傳統的物理化學(xué)吸附法，提取能力提升了8倍，速度則提升了3倍。相關(guān)成果發(fā)表在最新的英國《自然˙能源》雜志上。

目前，海水中鈾的蘊藏量約45億噸，是陸地上已探明鈾礦儲量的2000倍，如果能將海水中的鈾全部提取出用于核電站，發(fā)電量將足夠全世界用上一萬(wàn)年。

崔屹告訴記者，目前海水提鈾普遍采用的是物理化學(xué)吸附法。由于吸附材料的表面積有限，而海水中鈾濃度偏低，且鹽度很高，用于吸附鈾離子的材料吸附能力很快飽和，無(wú)法有效地提取足夠的鈾，提鈾成本也比陸地鈾礦提煉成本高很多。

論文第一作者、斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士后劉翀介紹，該團隊開(kāi)發(fā)的這種基于半波整流交流電的電化學(xué)方法（HW-ACE），將對鈾有著(zhù)很強選擇性和吸附性的偕胺肟材料負載到導電基底上，導電后，電場(chǎng)使鈾離子遷移到電極并誘導鈾化合物的電沉積，形成電中性鈾化合物。和傳統方法不同，電沉積不受限于吸附表面積的大小，為此鈾提取容量可以大大提升。而交替變化的脈沖電壓防止了其他陽(yáng)離子阻礙活性位點(diǎn)，并避免了水裂解的發(fā)生。

崔屹表示，由于該方法提取鈾的容量超大，理論上提取能力非常強。隨著(zhù)未來(lái)提取過(guò)程中耗電量的減少，提取成本有望低于現有海水提鈾技術(shù)，與陸地鈾礦提取成本持平，甚至更低。