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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸附材料,具体涉及用于吸附铀的自组装单分子膜。
技术介绍
1、核能作为一种低碳排放的清洁能源,是人类应对气候变化的重要能源选择。其中,铀是核能生产中最关键的元素。然而,常规储备的铀资源将在不到一个世纪的时间内被全球消耗殆尽。此外,从陆地矿石中开采铀的成本效益较低,且会对环境造成巨大破坏。考虑到当前和未来对铀资源的需求和环境保护的要求,开发了诸多方法从海水中捕获铀和从核废水中富集铀。但是,由于海水、核废水中铀的浓度极低,且有大量竞争离子的共存,选择性提取铀仍然极具挑战性。
2、在已开发的从海水中捕获铀和从核废水中富集铀的众多方法中,吸附法由于操作简单、应用条件简单和成本效益高而被广泛应用,并在铀分离回收方面取得了巨大进展。cn108404888a公开了吸附铀酰离子的方法,将高分子纤维或无纺布进行辐照处理得到带羟基纤维或无纺布;通过化学引发剂引发带羟基纤维或无纺布接枝丙烯腈得到含聚丙烯腈的接枝材料;将含聚丙烯腈的接枝材料进行氨肟化反应得到偕氨肟基纤维吸附材料;将偕氨肟基纤维吸附材料与含铀酰离子溶液混合,从而通过该偕氨肟基纤维吸附材料吸附溶液中的铀酰离子。cn109967049a公开了一种铀吸附剂,包括聚乙烯纳米纤维膜和接枝在所述聚乙烯纳米纤维膜上的偕胺肟基团;所述聚乙烯纳米纤维膜由聚乙烯多孔纤维制成,所述聚乙烯多孔纤维的纤维直径为10~100nm;所述聚乙烯纳米纤维膜的孔隙率优选为40%~75%。接枝基体为聚乙烯纳米纤维膜,纳米纤维膜表面和内部均为纳米纤维,具有较大的比表面积,且聚乙烯纳米纤维膜中纳米纤维的
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种自组装单分子膜及其制备方法和吸附铀的应用。
2、为实现上述目的,本专利技术提供以下具体的技术方案。
3、首先,本专利技术提供自组装单分子膜的制备方法,包括以下步骤:
4、将基底浸入有机溶液中反应,得到自组装单分子膜;
5、所述有机溶液包括溶质和溶剂;其中溶质为芳香族或脂肪族化合物,且所述芳香族或脂肪族化合物具有-sixn、羟基、巯基中的至少一种基团,并具有羧基、羟基、氨基、磷酸基、偕胺肟基中的至少一种基团;其中,x为氯代或烷氧基,n等于1、2或3。
6、在进一步的优选方案中,所述基底的材质为金、银、铂、铜、硅、铝中的一种。
7、在进一步的优选方案中,所述反应的温度为20~100℃。
8、在进一步的优选方案中,所述溶剂为异丙醇、甲醇、乙醇、dmso(二甲基亚砜)、dmf(n,n-二甲基甲酰胺)中的至少一种。
9、在进一步的优选方案中,所述有机溶液中溶质的浓度为0.001~100mmol/l。
10、基于同样的专利技术构思,本专利技术提供一种自组装单分子膜,由上述方法制备得到。
11、此外,本专利技术提供前述自组装单分子膜吸附铀的应用。
12、本专利技术具有以下明显的有益效果:
13、本专利技术提供的自组装单分子膜含有高面密度的铀吸附官能团,且官能团分布在表面,具有高吸附容量和快速吸附速率;在多种竞争离子存在时,对铀酰离子表现出高选择性,适合在海水以及核废水中提铀的实际应用。
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1.一种自组装单分子膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述基底的材质为金、银、铂、铜、硅、铝中的一种。
3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述反应的温度为20~100℃。
4.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂为异丙醇、甲醇、乙醇、DMSO(二甲基亚砜)、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)中的至少一种。
5.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶液中溶质的浓度为0.001~100mmol/L。
6.一种自组装单分子膜,其特征在于,由权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到。
7.如权利要求6所述的自组装单分子膜在吸附铀的应用。
【技术特征摘要】
1.一种自组装单分子膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述基底的材质为金、银、铂、铜、硅、铝中的一种。
3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述反应的温度为20~100℃。
4.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂为异丙醇、甲醇、乙醇、...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨阳,蓝芳芳,杨志峰,
申请(专利权)人:南方海洋科学与工程广东省实验室广州,
类型:发明
国别省市:
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