Bioinspired hierarchical porous membrane for efficient uranium extraction from seawater

铀酰 微型多孔材料 海水 吸附 化学工程 多孔性 聚合物 萃取(化学) 化学 材料科学 色谱法 有机化学 地质学 冶金 工程类 海洋学 生物化学
作者
Linjie Yang,Hongling Xiao,Yongchao Qian,Xiaolu Zhao,Xiangyu Kong,Pei Liu,Weiwen Xin,Lin Fu,Lei Jiang,Liping Wen
出处
期刊:Nature sustainability [Springer Nature]
卷期号:5 (1): 71-80 被引量:113
标识
DOI:10.1038/s41893-021-00792-6
摘要

The oceans offer a virtually infinite source of uranium and could sustain nuclear power technology in terms of fuel supply. However, the current processes to extract uranium from seawater remain neither economically viable nor efficient enough to compete with uranium ore mining. Microporous polymers are emerging materials for the adsorption of uranyl ions due to their rich binding sites, but they still fall short of satisfactory performance. Here, inspired by the ubiquitous fractal structure in biology that is favourable for mass and fluid transfer, we describe a hierarchical porous membrane based on polymers of intrinsic microporosity that can capture uranium in seawater. This biomimetic membrane allows for rapid diffusion of uranium species, leading to a 20-fold higher uranium adsorption capacity in a uranium-spiked water solution (32 ppm) than the membrane with only intrinsic microporosity. Furthermore, in natural seawater, the membrane can extract as much uranium as 9.03 mg g−1 after four weeks. This work suggests a strategy to be extended to the rational design of a large family of microporous polymer adsorbents that could fulfil the vast promise of the oceans to fuel a reliable and potentially sustainable energy source.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
所所应助zhou国兵采纳,获得10
刚刚
SciGPT应助smy采纳,获得10
4秒前
深情安青应助pj采纳,获得10
7秒前
8秒前
丘比特应助Skywalker采纳,获得10
9秒前
wangjingli666应助思恩Shen采纳,获得10
13秒前
cctv18应助朴素的松鼠采纳,获得10
13秒前
周同庆发布了新的文献求助20
14秒前
15秒前
15秒前
香蕉觅云应助信步采纳,获得10
16秒前
难过孤晴发布了新的文献求助20
18秒前
冷酷曼容完成签到,获得积分20
18秒前
wangjingli666应助研友_8WdzPL采纳,获得10
18秒前
21秒前
21秒前
冷酷曼容发布了新的文献求助10
22秒前
石头发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
shinysparrow举报韦老虎求助涉嫌违规
24秒前
彭凯发布了新的文献求助10
24秒前
玄学大哥完成签到,获得积分10
25秒前
思恩Shen完成签到,获得积分20
25秒前
可爱的函函应助wrh采纳,获得10
26秒前
WYF发布了新的文献求助10
26秒前
珒珒完成签到 ,获得积分10
28秒前
丘比特应助彭凯采纳,获得10
30秒前
shinysparrow应助kkkk1004采纳,获得20
30秒前
思恩Shen发布了新的文献求助10
34秒前
WYF完成签到,获得积分10
34秒前
36秒前
XT666完成签到,获得积分10
37秒前
41秒前
41秒前
星辰大海应助是小曹啊采纳,获得10
41秒前
shinysparrow举报韦老虎求助涉嫌违规
42秒前
小马甲应助暴走采纳,获得10
43秒前
无私的以亦完成签到,获得积分10
44秒前
LL完成签到 ,获得积分10
50秒前
情怀应助cwq921采纳,获得10
52秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2389981
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2096018
关于积分的说明 5279775
捐赠科研通 1823139
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909450
版权声明 559621
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 485999