東華理工大學鈾污染去除和鈾資源回收研究取得重要進展

中國江西網訊樂長高報道：近日，東華理工大學宋少青、姜淑娟課題組在鈾污染去除和鈾資源回收研究中取得重要進展。相關研究成果分別發表於環境催化領域頂尖雜誌「Applied Catalysis B：Environmental」第181、200、205期，單篇引用次數最高為43次。

鈾作為重要的戰略資源，儲量稀少，在使用後會產生核廢料(六價鈾)污染，對人類健康和生態環境有著極大的危害。因此，如何高效去除鈾污染，回收鈾資源，實現鈾資源固化二次成礦，是核化學和核燃料循環研究領域迫切需要解決的難點問題。目前，主要採用微生物還原法、化學還原法、電化學還原法。然而這些技術成本較高，耗能，且極易產生嚴重的二次污染，不利於鈾污染去除和鈾資源固化問題的解決。

該課題組依託核化學與核燃料技術創新團隊，與樂長高教授、劉雲海教授合作，提出利用光催化還原技術，以非金屬半導體材料硫摻雜g-C3N4、硼摻雜g-C3N4為光催化劑，高效還原去除水體中可溶性的六價鈾，將六價鈾還原成四價鈾，固化沉積，實現鈾污染去除和鈾資源回收。該技術中的光催化材料以尿素為原料合成g-C3N4光催化劑，通過硫、硼原子取代g-C3N4結構中的晶格氮，調節g-C3N4的價帶和導帶能級以及電子結構，提高g-C3N4表面電子空穴分離能力和載流子遷移速率，僅在可見光照射下，可在15 min高效快速地將鈾污染中94 % UO22+還原至UO2。以尿素為前驅物設計的光催化材料，價格低廉，且效率高，因而產業化前景廣闊。

該研究工作受到了國家自然科學基金、核資源與環境重點實驗室基金、核化學與核燃料技術創新團隊項目資助(圖/文樂長高)