近日，湖南大学化学化工学院教授王双印团队开发的新型电化学双极提铀技术，在海水提铀效率上取得重大突破，在真实海水中的铀提取率达到90%以上。以下是对该技术的具体介绍：技术背景：铀是核能的重要原料，对全球核工业的可持续发展具有重要战略意义。海水中蕴藏着约45亿吨的铀资源，远超陆地储量，但浓度极低（约3ppb），开发高效海水提铀技术对保障核能可持续发展至关重要，海水提铀技术也被《自然》杂志评为“能改变世界的七种化学分离技术之一”。在众多海水提铀方法中，电化学法因其快速的动力学和材料再生特性成为非常有前景的方法，但传统电化学法面临阳极氧析出半反应电位高且不提铀、高盐海水环境中铀选择性差和提取效率低等挑战。技术突破：针对传统电化学法的问题，王双印团队设计了一种新型阳极间接提铀半反应，并开发出新型双极提铀电化学体系。该体系通过低电位涉氯阳极间接提铀半反应耦合阴极直接铀还原半反应，突破了传统单极回收体系理论效率受限的瓶颈。在0.6伏槽电压的宽铀浓度区间模拟海水中，该体系的铀离子提取率可达近100%。技术优势：除了提铀效率高，该技术还具有诸多优点。例如，提铀电耗由文献报道的47500度电/公斤铀降至1944度电/公斤铀，成本低至约83.2美元/公斤铀，远低于传统方法，实现了电化学海水提铀降本增效。此外，该技术还具有优异的抗污染性能和选择性，在复杂海水环境中能稳定运行，不受微生物干扰，还展现出良好的抗菌性，即使铀周围存在大量其他金属离子，也能优先提取铀。应用前景：该技术不仅适用于海水提铀，还可用于核电厂废水、铀矿尾水等场景的铀资源回收。团队现已规划模块化系统设计，未来计划进一步优化电极材料、电化学体系与电堆设计，助力实现“向大海要铀”的战略目标，为全球核工业的可持续发展提供有力支持。
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