I ricercatori propongono il plasma

Aug 04, 2023

13 luglio 2023

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di Zhang Nannan, Accademia cinese delle scienze

Un gruppo di ricerca dell’Istituto di scienze fisiche Hefei dell’Accademia cinese delle scienze ha sviluppato un innovativo adsorbente noto come cellulosa amidoxima leggera al plasma (PLAOC) per estrarre in modo efficiente l’uranio dall’acqua di mare.

I risultati sono stati pubblicati su Applied Surface Science.

L’energia nucleare come fonte di energia pulita sta vivendo un rapido sviluppo. I materiali funzionali polimerici basati sulla modifica dei gruppi ammidossima sono considerati materiali ideali per l'estrazione dell'uranio dall'acqua di mare. Tuttavia, le prestazioni di adsorbimento dei materiali adsorbenti a base di amidossima sono fortemente influenzate dall'ambiente e la capacità di adsorbimento misurata in laboratorio è generalmente superiore a quella dell'acqua di mare reale.

In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato la tecnologia del plasma a bassa temperatura per l’attivazione del materiale.

"Rispetto ai metodi convenzionali che utilizzano la radioattività, abbiamo utilizzato un approccio più sostenibile e rispettoso dell'ambiente per produrre adsorbenti ricchi di uranio", ha affermato il prof. Chen Changlun, che ha guidato il team.

L'adsorbente PLAOC, creato introducendo gruppi funzionali sulla cellulosa utilizzando la tecnologia del plasma, ha dimostrato eccezionali capacità di arricchimento dell'uranio.

Questo approccio si concentra sull'attivazione superficiale preservando la struttura sottostante del materiale. È interessante notare che il monomero da modificare non richiede protezione durante questo processo.

Nella tecnologia di innesto indotto dal plasma, l'energia delle particelle attive nel plasma può aprire questi legami covalenti per la ricombinazione. Il plasma di ossigeno è stato utilizzato come strumento di innesto per costruire strutture con multiradicali sulla superficie della cellulosa per la successiva attivazione dell'innesto.

Un aspetto cruciale di questa ricerca innovativa è che le prestazioni di arricchimento dell’uranio del PLAOC sono rimaste eccezionalmente elevate anche quando testate in acqua di mare simulata. Questo risultato è significativo perché dimostra la fattibilità dell’utilizzo della tecnologia del plasma per produrre adsorbenti ricchi di uranio in grado di estrarre in modo efficiente l’uranio da fonti di acqua di mare.

"I risultati mostrano che la tecnologia del plasma può migliorare significativamente l'arricchimento degli ioni uranile a basse concentrazioni nella preparazione di materiali di cellulosa ammidossima", ha affermato il Prof. Chen.

Maggiori informazioni: Supeng Yu et al, Preparazione di cellulosa@amidossima mediante tecnologia di innesto indotto dal plasma e sua potenziale applicazione per l'estrazione dell'uranio, Applied Surface Science (2023). DOI: 10.1016/j.apsusc.2023.157883

Fornito dall'Accademia Cinese delle Scienze