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污染控制与资源化研究国家重点实验室研究成果在美国化学协会会刊(Journal of the American Chemical Society)上发表
发布时间 : 2015-03-02

        2015年2月17日,《美国化学协会会刊》(Journal of the American Chemical Society)在线发表了污染控制与资源化研究国家重点实验室题为“纳米零价铁分离与富集铀”(Enrichment and Encapsulation of Uranium with Iron Nanoparticle)的论文。

        分解1吨浓度为2-3%的铀(U235)所产生的电能等同于燃烧6.45万吨煤产生的电能,铀从而被看成是一种高效清洁的能源材料。令人困扰的是,铀常以低浓度的形式在环境中存在,对生态和人体健康有负面影响。据报道,海水中铀(浓度极低,~3.3微克/升)的蕴藏量约45亿吨,是陆地上已探明的铀矿储量的2000倍。有效分离富集水中低浓度的铀,在核燃料获取和缓解核废物污染方面具有重要意义,是目前国际研究的前沿热点。污染控制与资源化研究国家重点实验室凌岚博士与张伟贤教授的研究揭示了纳米零价铁能够从低浓度废水、模拟海水中快速(2分钟内)富集铀,并通过磁性回收分离纳米颗粒,每克纳米铁可回收高达2.4克铀。采用球差校正扫描透射电镜从原子尺度直接观测了铀在纳米零价铁内的固相迁移和化学反应,获得了接近原子尺度铀元素在纳米颗粒内的准确分布,可进行定量分析。结果证实纳米零价铁颗粒将铀包裹在纳米颗粒的内核部分,通过EELS、XPS等表征确定纳米零价铁将铀还原成了更低价态的稳定铀,通过化学方法还原加固纳米颗粒后,还原后的铀可稳定地包裹在纳米零价铁内核。

       《美国化学协会会刊》是化学学科最权威的期刊之一。该论文也是污染控制与资源化研究国家重点实验室和同济大学环境科学与工程学院首篇美国化学协会会刊论文。

 

 

 

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