央广网北京5月26日消息 海水中蕴藏有45亿吨的铀，是陆地铀储量的上千倍，能够满足未来核电长期发展的需求。但海水中的铀浓度极低，杂质离子的浓度很高，使得海水中的铀提取工作面临巨大挑战。
近期，中国科学院近代物理研究所研究人员利用铀酰根和海水中主要杂质离子在水合离子直径上的显著差异，创新性地提出了膜分离预富集铀和传统方法相结合的海水提铀思路。相关成果发表在Chemical Engineering Journal上。
为了达到膜分离预富集铀的目地，研究人员利用氧化石墨烯（GO）膜良好的离子分离特性，制备出甘氨酸交联的氧化石墨烯（GO-Gly）膜。甘氨酸的交联不但克服了GO膜在水溶液中易溶胀的缺陷，而且膜的通道直径满足铀和杂质离子分离的要求。更为重要的是，该通道尺寸在水溶液中可长期保持稳定，满足在海水中进行预富集铀的要求。
研究人员详细研究了GO-Gly膜在单一离子溶液和模拟海水两种体系下，对海水中铀及主要杂质离子的截留和富集性能。研究发现，该膜对铀的截留率接近100%，并且仅明显富集模拟海水中的铀，而杂质离子浓度基本保持不变。GO-Gly膜所呈现的对铀和主要杂质离子在截留和富集性能上的显著差异，表明其可作为候选材料用于海水中铀的预富集。膜分离预富集铀和传统方法相结合将有望大幅提高海水提铀的效率。
