久久精品免费观看_欧美日韩精品电影_91看片一区_日日夜夜天天综合

 核能是解決全球能源問題的一種眾所周知的方法，它具有高能量密度和低溫室氣體排放。全世界有442座核電站，另有60座新的核電站正在建設中。大多數核裂變反應堆使用鈾（U）作為裂變燃料。鈾在放射性副產品和具有長期放射性的乏核燃料中也占很大比例。根據環境保護署（EPA），飲用水中鈾濃度超過0.03 mg L−1（30 ppb）可導致嚴重的健康影響，如腎損害、癌癥風險和神經行為改變。因此，從采礦和污染水溶液中有效提取鈾對環境和公共健康以及鈾資源的再利用至關重要。

在此，美國麻省理工學院李巨教授、Wang Chao 博士報道了一種從水溶液中提取鈾的原位電解沉積方法。在這里，功能化還原氧化石墨烯泡沫(3D-FrGOF)用作工作電極，它既充當析氫反應（HER）催化劑又充當鈾沉積基材。實驗顯示，U(VI)離子與3D-FrGOF在不飽和的情況下實現了4560 mg g-1的比電解沉積容量，庫侖效率可達54%。此外，成功地將加標海水中的鈾濃度從3 ppm降低到19.9 ppb，低于美國環境保護署對飲用水的鈾限制(30 ppb)。另外，通過在具有反向偏壓的第二個浴槽中噴射到 2000 ppm 的濃縮鈾溶液中，收集電極可以有效地再生和循環至少 9 次而不會出現太多的效率衰減。所有這些發現為使用自支撐3D-FrGOF電極作為水處理的先進分離技術開辟了新的機會。

文章亮點：

1. 使用3D-FrGOF電極可以受益于其大表面積和靈活的功能化，這可以促進 HER和鈾沉積。此外，3D-FrGOF具有良好的導電性，可以直接作為自支撐電極。

2. 這種原位電解沉積方法簡單、高效、清潔；不會引入額外的化學污染。

3. 該電極最重要的方面是具有重復使用性：即，當電極電壓反轉時，沉積在泡沫中的鈾可以噴射到比原始廢水濃度高40倍的溶液中。作者已經證明，在前七個循環期間，溶液中的鈾提取能力沒有衰減。

圖1 鈾的電解沉積過程示意圖及3D-FrGOF的表征

圖2 不同條件下的萃取性能

圖3 3D-FrGOF提取鈾污染溶液前后的表征