亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Architectured Mesoporous Vaterite Nanohourglasses for High-Efficiency Uranium Capture

球霰石 化学 铀酰 化学工程 吸附 碳酸盐 海水 介孔材料 层状结构 浓缩铀 萃取(化学) 插层(化学) 多孔性
作者
Dongsheng Ma,Keming Wan,Mingze Hao,Ruiming Liu,Zhining Wang,Qin Yue,Dongyuan Zhao
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (15): 16049-16057
标识
DOI:10.1021/jacs.6c00423
摘要

Developing high-efficiency materials for uranium extraction from seawater is critical to alleviating global uranium resource shortages and advancing sustainable nuclear energy, while it remains a great challenge. Inorganic carbonates are traditionally regarded as poor uranium capture materials due to low capacity and slow kinetics, but this work challenges this notion via structural and crystalline phase engineering and, for the first time, clarifies the phase-dependent capture mechanism. A novel vaterite mesoporous CaCO3 (V-mCaCO3) with uniform nanohourglass architecture is synthesized via a triethylamine-assisted gas diffusion strategy. By adjusting the Ca2+/CO32– feeding ratio or introducing shear force, the morphology was precisely tailored to nanospindles or nanodiscs. Compared to conventional calcite, vaterite CaCO3 exhibits exceptional uranium capture performance, with a high saturation capacity of 1325 mg U/g and a record seawater extraction capacity of 125 mg U/g, along with outstanding selectivity against interfering ions. Density functional theory (DFT) calculations reveal that the layered crystal structure of vaterite enables rotation of CO32– groups parallel to the c-axis, enhancing uranium affinity through multidentate coordination with uranyl. Stronger electron localization and binding at the uranyl–vaterite interface (vs calcite) and a more negative adsorption energy (−6.32 eV) for uranyl carbonate complexes in seawater confirm its superior activity. This finding not only provides fundamental insights into structure–activity relationships in mineral-based capture materials but also establishes a new strategy for designing advanced materials for sustainable uranium recovery from seawater.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
唠叨的绣连完成签到,获得积分10
11秒前
17秒前
芽芽豆发布了新的文献求助10
24秒前
cy0824完成签到 ,获得积分10
29秒前
mzhang2完成签到 ,获得积分10
1分钟前
闪闪的雪卉完成签到,获得积分10
1分钟前
深情安青应助一一采纳,获得10
1分钟前
丹丹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
DING完成签到,获得积分10
1分钟前
姚老表完成签到,获得积分10
1分钟前
儒雅的月光完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
一一发布了新的文献求助10
2分钟前
真实的荣轩完成签到,获得积分10
2分钟前
HFH应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
留胡子的丹亦完成签到,获得积分10
3分钟前
冷酷的冰枫完成签到,获得积分10
4分钟前
朴实的新柔完成签到,获得积分10
4分钟前
xiaoblue完成签到,获得积分10
5分钟前
美丽的沛菡完成签到,获得积分10
5分钟前
一一发布了新的文献求助10
5分钟前
顺心的伯云完成签到,获得积分10
6分钟前
司白奎完成签到 ,获得积分10
6分钟前
司白奎完成签到 ,获得积分10
6分钟前
默默的以柳完成签到,获得积分10
6分钟前
领导范儿应助一一采纳,获得10
6分钟前
闪闪的水彤完成签到,获得积分10
7分钟前
HFH应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
哈哈嘿完成签到,获得积分10
7分钟前
英勇的落雁完成签到,获得积分10
7分钟前
姚姚姚姚姚欣完成签到 ,获得积分10
8分钟前
Sunny完成签到,获得积分10
8分钟前
深情的朝雪完成签到,获得积分10
8分钟前
负责的如萱完成签到,获得积分10
9分钟前
默默无闻完成签到 ,获得积分10
9分钟前
cc完成签到,获得积分10
9分钟前
光亮豌豆完成签到,获得积分10
9分钟前
隐形曼青应助酱油C采纳,获得10
10分钟前
高大山兰完成签到,获得积分10
10分钟前
矢思然完成签到,获得积分10
10分钟前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 998
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
Testimonial Injustice and Trust 510
Fundamentals of Body MRI 3rd Edition 400
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6635702
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8394698
关于积分的说明 17952512
捐赠科研通 5819597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2966336
邀请新用户注册赠送积分活动 1941385
关于科研通互助平台的介绍 1854911