这项研究发表在《能源进展》杂志的封面上，它可能有助于设计出对铀具有高度选择性、效率高、成本效益好的新材料。
铀是一种价值很高的矿物，在世界各地的核反应堆中被用作燃料来源。
“海洋中有很多铀，是地下铀含量的一千多倍，但它真的被稀释了，所以很难提取。主要的挑战是海水中的其他物质，盐和矿物质，如铁和钙，比铀的含量要高得多，”首席科学家杰西卡·韦利塞克·卡洛兰博士解释说，她指导了新南威尔士大学的荣誉学生海登·欧和新南威尔士大学的尼古拉斯·贝德福德博士。
第一作者Mohammed Zubair获得了澳大利亚核科学与工程研究所(AINSE)的资助，以支持他在ANSTO的研究。
层状双氢氧化物因其去除金属的能力而引起了人们的兴趣，这种材料相当容易制造，并且可以进行修改以改善其工作方式。
因为这些层有正电荷和负电荷，所以它们可以用来捕获特定的物质，比如铀。
镧系元素掺杂剂钕、铕和铽进行了测试。在层状双氢氧化物(LDHs)中添加钕提高了它们从海水中选择性捕获铀的能力，这是一个极具挑战性的过程，科学家们已经研究了很长时间。
合成材料使用多种技术进行表征，包括扫描透射电子显微镜(STEM)和扫描电子显微镜(SEM)，分别由Daniel Oldfield博士和UNSW的Yuwei Yang进行。
当钕被添加到LDHs (MgAlNd)中时，这些材料选择了铀，而不是在真实海水中发现的其他十种更丰富的元素。
重要的是，这些实验是在类似海水的条件下进行的。
一个重要的发现是，掺杂剂钕改变了铀与LDHs结合的方式。
研究小组还在ANSTO的澳大利亚同步加速器上使用x射线吸收光谱(XAS)和软x射线光谱分别阐明了八面体配位环境、氧化态和吸附机理。他们得到了仪器科学家杰西卡·汉密尔顿博士和拉尔斯·汤姆森博士的协助，他们是这篇论文的共同作者。
x射线测量表明，在海水条件下，铀原子在LDH表面形成络合物，用海水中的碳酸铀酰阴离子取代LDH层中的硝酸盐离子，从而脱除铀。
通过在LDH结构中加入钕和其他镧系元素，LDH中金属原子和氧之间的化学键变得更加离子化。
这种改进的离子键使这些材料通过离子表面相互作用更好地选择性地与铀结合。
作者指出，这项研究展示了一种调整材料捕获铀的能力的方法，这可能会导致创造出更好地将铀与其他物质分离的新材料。
这种材料不仅可用于从海水中提取铀，还具有清除核电站附近放射性废水中的铀的潜力。
Veliscek Carolan博士说:“这些材料制作简单，成本低廉，这使得它们成为大规模铀提取的经济实惠的选择。”
更多信息:Muhammad Zubair等人，使用掺杂工程层状双氢氧化物提高海水中铀提取的选择性，能源进展(2023)。引用本文:有前途的材料提供了一种简单有效的方法，能够从海水中提取铀(2023,10月12日)检索自https://techxploretgd/news/2023-10-material-simple-effective-method-capable.html。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
