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2020年学术报告系列之09:高分子材料在海水综合资源利用中的应用研究
2020-12-21 09:12  


【报告人】马红娟 研究员(中科院上海应用物理研究所                

【报告时间2020年12月22日(周二)9:00-10:00  

【报告地点物理学院B座9楼天象

【报告人简介马红娟,博士,现任中科院上海应用物理研究所研究员。武汉大学应用化学本科,中科院上海应用物理研究所获得博士学位,在日本原子力研究机构高崎量子应用研究所从事博士后研究工作。目前主要从事辐射技术在环境、能源中的应用研究,具体有高分子辐射改性研究、金属离子吸附分离材料研究及海水提铀等的相关研究。先后在Energy Environ. Sci.,J. Mater. Chem. AInd. Eng. Chem. Res.,等期刊发表SCI论文40余篇,获得国家自然科学基金,上海市自然科学基金等10余项项目资助。

【报告摘要海洋中蕴藏有丰富的高价值金属元素,能够对其实现高效经济性提取将是一种取之不尽的资源。海水中有45亿吨铀,铀储量是陆地铀矿的一千倍,海水提铀工业化成功可为我国高速发展的核电事业提供保障。随着电动汽车及便携式电子设备的普及,锂电池市场的规模大幅增长,预计未来30年将消耗目前全球可开采锂储量的1/3。海水中储有2300亿吨的锂资源,是目前全球可开采锂资源总量的16000倍。高强度、自支撑、多孔道的纤维材料由于其自身的高力学强度和高比表面积在海水提铀中体现出很好的应用前景。采用力学强度高达2.3 GPa的超高分子量聚乙烯纤维为基材,通过两步接枝法,制备出一种内部具有100-200 nm贯通孔道、表面具有80-100 nm颗粒的高强度偕胺肟基(AO-OpNpNc)纤维吸附材料。新型AO-OpNpNc纤维吸附材料力学强度保持在300 MPa,具有30次以上的重复使用寿命;纤维在天然海水中对U的吸附容量达到17.57 mg/g。综合材料的制备、吸附性能、使用寿命等参数,评估提铀成本可以控制在$80.70–86.25/kg U,与国际铀价接近。该材料制备方法可控,正在进行中试放大研究和海水提铀试验。



 


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