资料来源：[中国科学院]

从海水中提取铀元素具有重要的研究价值和广泛的应用前景。吸附法与传统的化学沉淀、溶剂萃取和蒸发法相比具有效率高、成本低、操作容易、二次污染风险低等优点，但海水铀浓度极低(仅约3 ppb)、背景盐浓度高、竞争离子多，目前海水铀吸附剂存在吸附容量小、吸附速度快、制备成本高的问题。绿色低成本高效、高选择性吸附剂仍然是限制海水提取金属技术发展的关键。

中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员李兆旭领导的仿生智能材料研究小组在对生物质纳米纤维绿色高效制备及贵金属回收的研究基础上，在室温下发现了乙烯化改性纤维素。有助于纤维素内纳米纤维的膨胀及高效剥离。通过室温乙炔化方法对木材进行改造，二胺玉深度处理，结果表明木材的微观结构可以得到一定程度的保存，从而保持木材原来的机械性能。木材的第二壁主要以纤维素为主，在此过程中纤维素纳米纤维会自行脱落，填满木管炮台。用凯胺纳米纤维填充的木材对水体铀离子离子具有相当高的特异性吸附能力(模拟水样品最大吸附量为1277.5mg1)。由于结构上的特殊性，该改性木材可以通过高压过滤器提取水体铀离子，在6 Bar过滤压力下流速达到920L M 72H 1，过滤器与木材管胞和纳米纤维接触，停留时间延长，达到铀离子捕获率的99%(见图)。

这一成果推动了特种生物质纳米纤维制备的产业化进程，为水体铀提取技术的发展提供了绿色高效的新途径。最近相关研究结果发表在ACS Nano上，申报了专利。

该小组利用纤维素纳米纤维、甲壳素纳米纤维、蛋白质纳米纤维等常见生物纳米纤维材料提取水中高价值金属离子(如Au、Ag、Li、Co、U、Sr等)的研究进展(Exploration，2022)

研究得到了国家自然科学基金、山东省人才计划、山东省自然科学基金、中科院青岛能源所/山东能源研究院科学创新基金等的支持。

论文链接

木材管细胞内原位剥离制备和填充纳米纤维及过滤萃取水体铀离子及其应用展示。

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