隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類對能源的要求日益增長,核能以其不存在有毒氣體排放、經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)點(diǎn),被視作最具希望的未來能源之一。然而,核能生產(chǎn)路線中放射性廢物的意外釋放會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生不良影響,甚至危害人類健康。鈾是目前最重要的核燃料,為了避免水體中的鈾含量過高而對人體健康的威脅,鈾的去除和檢測至關(guān)重要。在眾多吸附劑中,聚合物基吸附材料因其含有豐富的可與鈾酰離子配位的官能團(tuán)而備受關(guān)注,但其緩慢的吸附過程和較低的吸附效率限制了它們的實(shí)際應(yīng)用。此外,目前鈾檢測主要依靠復(fù)雜且昂貴的儀器。因此,開發(fā)一種方便、經(jīng)濟(jì)且高效的鈾吸附劑來檢測和去除水體中的放射性鈾元素是必要的。
近年來微納材料伴隨著微納技術(shù)的興起而迅速發(fā)展,微納馬達(dá)(micro/nanomotor,MNMs)便是眾多微納材料中的一種,它是指尺寸在微米或者納米級別,可以將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,并具備特殊功能或能執(zhí)行微觀體系任務(wù)的器件。近年來,微納馬達(dá)在環(huán)境修復(fù)方面的應(yīng)用引起了極大的關(guān)注,但其在鈾吸附/檢測方面的研究并不多見,設(shè)計(jì)一種用于鈾檢測和去除的雙功能MNMs仍然具有挑戰(zhàn)性。
圖1 反向乳液法制備磁性球狀PFZ微馬達(dá)
圖2 PFZ微馬達(dá)在xz/xy旋轉(zhuǎn)磁場下的磁驅(qū)性能
圖3 PFZ微馬達(dá)的鈾吸附性能
圖4 PFZ微馬達(dá)的鈾吸附機(jī)理
圖5 用于循環(huán)鈾吸附的微型裝置
圖6 PFZ微馬達(dá)的鈾檢測性能
全文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.133654
作者簡介:

牛冉,華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院研究員、博士生導(dǎo)師、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年項(xiàng)目首席科學(xué)家,主要研究領(lǐng)域?yàn)?/span>能量轉(zhuǎn)化功能高分子材料及微納米機(jī)器人。目前以第一或通訊作者身份在PRL、PNAS、Sci. Adv.、ACS Nano、Adv. Sci., Small、Chem. Eng. J.、J. Mater. Chem. A、Energy Environ. Mater.、ACS Appl. Mater. Interfaces等具有重要影響力的國際刊物上發(fā)表SCI論文70余篇,獲授權(quán)專利5項(xiàng),申請專利7項(xiàng)。主持承擔(dān)國家自然科學(xué)基金、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題等國家和省部級科技項(xiàng)目多項(xiàng),并獲得湖北省海外高層次人才計(jì)劃、武漢英才等多項(xiàng)榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì)。擔(dān)任Rare Metals期刊 (中科院1區(qū),影響因子6.3), Exploration和Energy Materials期刊青年編委。
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