Populære Innlegg

Redaksjonens - 2018

Setter et nytt kurs for utvinning av uran fra sjøvann

Anonim

En ultrahøyoppløselig teknikk som for første gang brukes til å studere polymerfibre som feller uran i sjøvann, kan føre til at forskere vurderer de beste metodene for å høste dette potensielle drivstoffet for atomreaktorer.

annonse


Arbeidet til et team ledet av Carter Abney, en Wigner-stipendiat ved Institutt for Energi, Oak Ridge National Laboratory, viser at polymer-adsorbentmaterialene som binder uran, ikke oppfører seg som forskere hadde trodd. Resultatene, oppnådd gjennom samarbeid med University of Chicago og detaljert i et papir publisert i Energy & Environmental Science, fremhever data muliggjort med X-ray Absorption Fine Structure-spektroskopi utført på Advanced Photon Source. APS er et DOE Office of Science User Facility på Argonne National Laboratory.

Til tross for den lave konsentrasjonen av uran og tilstedeværelsen av mange andre metaller ekstrahert fra sjøvann, kunne vi undersøke det lokale atommiljøet rundt uran og bedre forstå hvordan det er bundet av polymerfibrene, sa Abney.

Overraskende var spekteret for sjøvannskonstruerte polymerfibre tydelig forskjellig fra det som var forventet basert på små molekyler og beregningsundersøkelser. Forskere konkluderte med at for dette systemet har tilgangen til å studere små molekylstrukturer og antatt at de nøyaktig representerer det som skjer i et bulkmateriale, bare ikke fungere.

Det er nødvendig å vurdere storskala atferd for å få hele bildet, og understreke behovet for å utvikle større beregningsmessige evner, ifølge Abney.

"Dette utfordrer den langvarige antagelsen om gyldigheten av å bruke enkle molekylære tilnærminger for å bestemme hvordan disse komplekse adsorbenter binder metaller, " sa Abney. "I stedet for å interagere med bare en amidoksim, bestemte vi at flere amidokser måtte samarbeide for å binde hvert uranmolekyl, og at et annet metall som ikke er uran, også deltar i å danne dette bindingsstedet."

En amidoksim er den kjemiske gruppen festet til polymerfiberen som er ansvarlig for bindingen av uran.

Abney og kolleger planlegger å bruke denne kunnskapen til å designe adsorbenter som kan utnytte de store reservene av uran oppløst i sjøvann. Utbetalingen lover å være betydelig.

"Kjernekraftproduksjonen forventes å øke med en voksende global befolkning, men estimater forutsier bare 100 års uranreserver i jordbaserte malm, " sa Abney. "Det er omtrent 1000 ganger det beløpet oppløst i havet, som vil møte globale krav i overskuelig fremtid."

Andre forfattere av papiret, med tittelen "XAFS-undersøkelse av polyamidoksimbundet uranyl, bekjenner paradigmet fra små molekylstudier", er Richard Mayes, Vyacheslav Bryantsev, Gabriel Veith og Sheng Dai fra ORNL og Marek Piechowicz, Zekai Lin og Wenbin Lin fra universitetet av Chicago.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Oak Ridge National Laboratory . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Legg Igjen Din Kommentar