利用仿生分级多孔膜实现高效海水提铀方面的研究进展

海水中铀的蕴藏量超40亿吨,相当于陆地铀矿储量的一千倍,从海水中有效提取铀将助力我国核工程领域长久发展。然而,由于海水中的铀浓度相对较低(~3.3 ppb),因此,开发出选择性好、吸附容量高、可重复使用的海水提铀吸附剂尤为重要。 固有微孔聚合物因其高比表面积与丰富的吸附位点在吸附领域具有广阔前景,然而微孔内较高的传质阻力常导致离子扩散受阻,表现出的吸附性能不足。自然界中存在大量分形结构,如动物血管、植物导管等。这些分形结构可以以最小的能量消耗在最大程度上实现物质交换与传递。受此启发,将分级多孔结构引入吸附剂内部,可以有效解决离子在三维无序的微孔内扩散受阻的问题。 中国科学院理化技术研究所研究员闻利平课题组开发出基于固有微孔聚合物的仿生分级多孔吸附膜。其中逐级递减的孔径结构允许铀酰离子在膜内快速扩散,进而充分利用微孔内丰富的吸附位点。测试表明该分级多孔膜可以将吸附容量提升至原来的20倍。此外,该膜也在天然海水中进行了为期四......阅读全文

自组装多孔MOF单层膜可用于盐差发电

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510352.shtm近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员卿光焱团队开发了一种带正电的自组装金属有机框架(MOF)纳米颗粒单层(SAMM)膜。在保证膜完整性的前提下,实现了对SAMM的功能化修饰,并证

多孔中空纤维膜液相微萃取技术操作方式

操作方式:①在纤维膜空腔中注入一种有机萃取溶剂,实施静态HF-LPME。②注入两种萃取溶剂,实施三相萃取。③将中空纤维膜的一端和微量注射器连接,来回推动注射器推杆移动萃取溶剂实现动态萃取(Dynamic HF-LPME),进一步提高萃取效率。

海水淡化与膜工程技术研发中心揭牌

  3月24日,记者从河北沧州渤海新区管委会获悉,中科院过程工程所(河北)海水淡化与膜工程技术研发中心近日在渤海新区揭牌。  该研发中心主要研究海水淡化技术,志在突破制约膜分离技术大规模应用的技术瓶颈,建立具有国际先进水平的面向海水淡化及相关领域的膜工程技术研发平台。该研发中心技术成熟后,将在渤海新

仿生粘合有机框架膜,海水纯化新方法

99.9% 用这种方法制备的COF膜用于渗透蒸发脱盐,处理重量百分比为3.5的氯化钠水溶液,水通量可达每小时267千克/平方米,为市面上传统高分子膜4—10倍,脱盐率达99.9%。同时,COF膜表现出良好的抗污染能力和长期稳定性,盐浓度适用范围广,展现出很强的适用性。 我们生活在一颗蓝色的星

铀基体上铝薄膜生长行为和膜基界面反应研究

本论文主要利用表面分析技术俄歇电子能谱(AES)较系统的研究了铝薄膜在铀基体上的生长行为特征以及膜基界面反应,并采用密度泛函方法,模拟计算了铝原子在金属铀和UO2(001)面上的吸附能,对实验结果从理论上进行了合理的解释和推论。主要研究结果有: 1) 室温下,在金属铀表面逐步沉积铝原子的过程中,沉积

海水变饮用水,仅需一张膜?

  世界人口不断增长,气候不断变化,随之而来的是不断增加的野火和干旱等自然灾害,洁净水源正在成为越来越珍贵的资源。  根据联合国2019年的报告,世界上近一半人(约36亿),每年至少有一个月生活在潜在缺水的地区。如果不采取适当的手段,到2050年这个数字将会增长到48~57亿。要解决水资源匮乏,有一

海水淡化?我国学者研发新材料进行膜蒸馏

  在国家自然科学基金项目(批准号:21625102、21971017、21922502、21674012)等资助下,北京理工大学王博、冯霄教授团队和中国科学技术大学王奉超教授团队合作,在膜蒸馏海水淡化领域取得进展。研究成果以“具有亲疏水梯度的共价有机框架薄膜膜蒸馏(Hydrophilicity g

中科院原位填充纳米纤维新方法实现铀离子高效过滤提取

  木材管胞内原位剥离制备和填充纳米纤维过滤提取水体铀离子及其应用展示   课题组供图 铀元素是核产业不可或缺的放射性战略金属资源,但我国陆地铀储量较为匮乏,大约90%的核燃料依赖进口。海水中铀存量高达45亿吨,是陆地铀储量的1000倍以上。在海水中提取铀元素具有重要的研究价值和广阔的应用

我国研究人员首次实现超薄多孔膜大面积制备

  天津大学11月20日发布消息称,该校化工学院王志教授团队及其合作者首次实现了超薄多孔膜的大面积制备,为气体的分离技术开辟了一个全新的领域。  二氧化碳的分离与捕集对于缓解生产过程中温室气体的排放具有重要意义。在碳捕集方面,在气体分离中大放异彩的MOFs材料显得不是很合适。其重要原因是大部分的碳分

高强Janus三维多孔膜成为“蓝色能源”的高效捕手

  随着当今世界的快速发展,能源已经成为人类社会赖以生存和发展的基础。然而传统的化石能源至今仍存在着不可持续、生态破坏等诸多问题。开发利用新型的可持续发展的清洁能源势在必行,是世界发展的共同议题。  海水中蕴藏着巨大的能量,又称“蓝色能源”,盐差能就是其中典型的一种,广泛存在于江河的入海处。早在19

科研人员制备厘米尺寸单层多孔非晶碳膜

  近日,西安石油大学新能源学院新能源材料与器件系青年教师何萌博士和团队以改性的富勒烯单体为前驱体,通过Langmuir-Blodgett制膜-快速热解两步法制备了厘米尺寸的单层多孔非晶碳膜,相关研究成果发表在Advanced Science上。  超薄纳米多孔膜在海水淡化、盐差发电和生物医学等领域

高强Janus三维多孔膜成为“蓝色能源”的高效捕手

Janus膜的制备和结构示意图  随着当今世界的快速发展,能源已经成为人类社会赖以生存和发展的基础。然而传统的化石能源至今仍存在着不可持续、生态破坏等诸多问题。开发利用新型的可持续发展的清洁能源势在必行,是世界发展的共同议题。   海水中蕴藏着巨大的能量,又称“蓝色能源”,盐差能就是其中典型的一种,

铀铌合金真空热氧化膜的俄歇电子能谱研究

用俄歇电子能谱(AES)研究了高真空下,环境温度对铀铌合金真空氧化膜的影响。当温度高于603K时,氧化膜表面结构发生明显改变,表面主要由铀碳化合物、金属态的U和Nb组成。利用Ar+溅射铀铌合金真空热氧化膜进行深度分布分析,发现在热氧化膜的表面氧含量很小,而在热氧化膜的内部有氧增多的现象。 

文献解读表面硫酸化强化Fe(II)Fe(III)动态循环在超低槽电压下实现高效铀资源回收

 铀作为一种核工业发展不可或缺的重要战略资源,在海洋和铀矿开采的废水中含有丰富的铀资源,实现海水(3 ppb)或废水(5~50 ppm)中高效提取铀资源对核工业的发展具有重要战略意义。电化学法提铀因其吸附容量大和吸附速率快而显示出巨大的潜力,但其也面临着能耗高、选择性低等系列挑战。研究团队前期通过电

这位山大人用“膜法”防治水污染

进入山东大学环境学院的7年间王志宁教授始终坚守在科研与教学的第一线勇攀科技高峰深耕人才培养以丰硕成果为加快建设海洋强国、科技强国、人才强国贡献山大环境力量下面,让我们一同走近去深入了解这位贡献卓著的山大人探究他的奇妙“膜法”王志宁,山东大学环境科学与工程学院教授、博士生导师,青岛校区科研管理办公室副

反渗透膜处理法成为海水淡化主要方法

“反渗透膜法”是通过一道道只让淡水能通过的膜,去除盐分及其他成分。化工分离专家、中国工程院院士高从堦说,膜就是一个网眼极细的滤网,这个滤网可以让水分子通过,而其他粒径较大的各种盐分子则无法通过。通过滤网的水分子集结在一起便重新形成淡水。高从堦说:“中国海水淡化大体走了60年的进程,这10年来发展速度

反渗透膜处理法成为海水淡化主要方法

正在此间参加北京国际海水淡化论坛的专家28日说,海水淡化正成为获取淡水的重要手段,海水淡化的主要方法之一“膜法”的成本越来越低,推动了中国海水淡化产业的迅猛发展。“反渗透膜法”是通过一道道只让淡水能通过的膜,去除盐分及其他成分。化工分离专家、中国工程院院士高从堦说,膜就是一个网眼极细的滤网,这个滤网

大连化物所液流电池非氟多孔离子传导膜研究获进展

  中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部(DNL17)研究员张华民、李先锋领导的研究团队在液流电池非氟多孔离子传导膜研究方面取得系列进展。  该团队通过研究证实:构建交联网络结构可以有效地提高膜的选择性和稳定性(Advanced Functional Materials, 2015, 25(1

大连化物所开发用于盐差发电的自组装多孔MOF单层膜

  近日,大连化物所生物技术研究部生物分离与界面分子机制研究组(1824组)卿光焱研究员团队开发了一种带正电的自组装金属有机框架(MOF)纳米颗粒单层(SAMM)膜,在保证膜完整性的前提下实现了对SAMM的功能化修饰,并证实了其在渗透发电领域具有良好的应用潜力。  在化石燃料持续消耗、能源需求不断增

功能钙钛矿氧化物多孔膜及节能再生技术面世

  钙钛矿氧化物具有独特的光电及催化活性,在高温催化、气体分离及光催化等领域具有广泛的应用前景。中国科学院青岛生物能源与过程研究所膜分离与催化研究组前期在新型钙钛矿氧化物开发及其催化-膜分离性能研究方面开展了大量工作。近期,该研究组副研究员王玉超采用钙钛矿氧化物La0.7Sr0.3CoO3(LSCO

大连化物所液流电池非氟多孔离子传导膜研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部(DNL17)研究员张华民、李先锋领导的研究团队在液流电池非氟多孔离子传导膜成膜机理和膜微观结构调控研究方面取得新进展,大幅度提高了膜的选择性和离子传导性,提高了液流电池性能。该研究成果在线发表在Energy &Environmental Scie

大连化物所开发用于盐差发电的自组装多孔MOF单层膜

  近日,中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部生物分离与界面分子机制研究组研究员卿光焱团队,开发了一种带正电的自组装金属有机框架(MOF)纳米颗粒单层(SAMM)膜,在保证膜完整性的前提下实现了对SAMM的功能化修饰,并证实了其在渗透发电领域具有良好的应用潜力。  在化石燃料持续消耗、能源需求

我国科研团队实现铀提取的技术新路径

记者20日从兰州大学获悉,该校稀有同位素前沿科学中心陈熙萌、李湛研究团队在二维膜的仿生构筑与卤水铀元素精准分离领域取得了重要进展。团队研发出一种基于电荷组装与氢键作用的二维仿生膜技术,在精确离子分离卤水铀元素方面表现出色。相关研究于日前发表在国际学术期刊《先进材料》上。我研究团队研发出一种基于电荷组

透氧膜反应器提效甲烷芳构化

  近日,中科院青岛生物能源与过程研究所膜分离与催化团队负责人江河清研究员与德国汉诺威大学、尤利西研究中心、拜耳公司等机构研究人员合作,在透氧膜反应器中尝试进行了甲烷芳构化反应,生成了苯及其衍生物。   据介绍,甲烷芳构化是将甲烷直接转化为液体产品的有效途径之一,在催化科学、工业应用等方面具有重要

大连化物所液流电池非氟多孔离子传导膜研究获新突破

  2月24日,中科院大连化物所张华民、李先锋研究员带领团队在液流电池非氟多孔离子传导膜研究方面取得新进展。该团队将交联网络结构引入到非氟多孔离子传导膜孔结构中,大幅度提高了非氟多孔离子传导膜在液流电池运行环境下的选择性和稳定性,开发的膜材料在液流电池环境下连续运行超过6000循环,性能保

聚乙烯多孔膜组装锌基液流电池能量效率高达88%

  近日,大连化物所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员、张华民研究员领导的研究团队在碱性锌基液流电池离子传导膜研究方面取得新进展,研究成果在线发表于《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater.)上。  锌基液流电池储能技术以储量丰富的锌作负极活性物质,具有成本低、安全性高、开路电压高

铀表面氮化对铀上镀钛界面结合的影响

金属铀在核燃料领域有着非常重要的应用,然而由于铀拥有特殊的外层电子,因此性质非常活泼,极易遭受腐蚀,铀的使用过程中必须考虑腐蚀防护。通过物理气相沉积的方法在铀表面制备防腐蚀薄膜是一种有效地防腐蚀手段,但是实际工艺中,铀易氧化的特性使得膜基界面形成氧化层,影响长期应用中的膜基结合力。本文采用离子氮化技

海水淡化成本偏高-90%反渗透膜需从国外进口

资料图片   北京就要用上淡化海水了。在曾经的记忆里,大规模淡化海水成本高昂。据悉,在天津,居民自来水水价是4元/吨,工业为7元/吨,而淡化海水为8元/吨。北京海水淡化项目的实施,是否标志着国内海水淡化成本已经降到了可以工业化的地步?   3年后,北京每3人中就有1人可用上淡化的渤海海水。根据国

多孔有机聚合物膜应用于忆阻器研究中取得进展

  多孔有机聚合物薄膜具有本征多孔性和可调节的孔隙环境,适合于电子器件的应用。然而,由于缺乏鲁棒性、可加工性和制备的可控性,基于多孔有机聚合物薄膜的电子器件的构建仍存在挑战。咔唑是一种具有较低氧化电位的高电活性单元,可通过电化学策略制备多孔有机聚合物薄膜,这为制备基于多孔有机聚合物薄膜的电子器件提供

中国科大等在多孔有机聚合物离子膜材料研究中取得进展

  近日,中国科学技术大学教授徐铜文课题组与国际同行合作,在多孔有机聚合物离子膜材料研究中取得新进展,首次制备了系列自具微孔结构的阴离子交换膜材料。该研究成果发表在8月9日的《德国应用化学》上(Angew. Chem. Int. Ed., 2016, DOI: 10.1002/anie.201605