新技术让海水提铀效率大增
本报讯 (记者王昊昊)近日,湖南大学教授王双印、副教授王燕勇团队开发了一种超低电压的双极电化学海水提铀新技术,极大提升了提铀效率。相关研究成果发表于《自然-可持续性》。
铀作为核能的重要原料,对全球核工业的可持续发展具有重要战略意义。在铀的诸多提取方法中,电化学方法因其快速动力学特性和材料再生能力成为有前景的选择。然而,该技术面临的挑战在于高能耗、低提取效率和选择性差。
此次开发的新技术通过低电位涉氯阳极间接提铀半反应耦合阴极直接铀还原半反应,在超低电压下,宽铀浓度区间模拟海水中提铀率均达到了100%,进一步将该体系应用到超低铀浓度的天然海水中,也显示出优异的铀提取率和抗污染性能。
据介绍,团队开发的双极电化学提铀新技术,突破传统单极提铀体系理论效率受限问题。通俗地说,该团队开发了一个“双管齐下”的超省电提铀新方法,设计了一个巧妙的电化学系统,阳极利用海水里本来就有的氯离子参与阳极反应间接“抓住”铀,阴极则直接把铀还原出来。阴阳两极协同作战效率倍增。该方法还超省电,整个系统只需0.6V电压就能运行;天然海水中铀的提取率高达90%以上,不同浓度铀模拟海水提取率接近100%,且抗杂质污染能力强;耗电量从以往的47500度电/公斤铀,降到1944度电/公斤铀,降幅约为96%。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41893-025-01567-z
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