近期，中科院青岛生物能源与过程研究所研究员李朝旭带领的仿生智能材料研究组，在生物质纳米纤维绿色高效制备及其还原回收贵金属方面的研究基础上，发现室温下氰乙基化改性纤维素，有助于纤维素内纳米纤维的溶胀及高效剥离。相关成果发表于《美国化学会—纳米》，并申报专利。
海水中铀存量高达45亿吨，是陆地铀储量的1000倍以上。在海水中提取铀元素具有重要的研究价值和广阔的应用前景。
李朝旭研究组采用室温氰乙基化方法改性木材，并进行偕胺肟化处理，发现木材微观结构能在一定程度上得以保留，进而保持了木材原有的机械性能，而木材次生壁主要以纤维素为主。在此过程中，纤维素纳米纤维自行剥离并填充满木材管胞。填充有偕胺肟基纳米纤维的木材对水体铀酰离子表现出极高的特异性吸附能力，模拟水样最高吸附量高达1277.5 mg g-1。由于结构特殊，该改性木材可以实现高压过滤提取水体铀离子，6 Bar过滤压力下通量达920 Lm-2 h-1，滤液逐级进入木材管胞与纳米纤维接触，停留时间延长，可以实现大于99%的铀离子捕获率。
该发现不仅推进了特种生物质纳米纤维制备的产业化进程，也为水体提铀技术的发展提供了一条绿色高效的新途径。
相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acsnano.2c06173
(原载于《中国科学报》 2022-09-05 第3版 综合)
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