近期，中科院青島生物能源與過程研究所研究員李朝旭帶領(lǐng)的仿生智能材料研究組，在生物質(zhì)納米纖維綠色高效制備及其還原回收貴金屬方面的研究基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)室溫下氰乙基化改性纖維素，有助于纖維素內(nèi)納米纖維的溶脹及高效剝離。相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學(xué)會—納米》，并申報專利。
海水中鈾存量高達(dá)45億噸，是陸地鈾儲量的1000倍以上。在海水中提取鈾元素具有重要的研究價值和廣闊的應(yīng)用前景。
李朝旭研究組采用室溫氰乙基化方法改性木材，并進(jìn)行偕胺肟化處理，發(fā)現(xiàn)木材微觀結(jié)構(gòu)能在一定程度上得以保留，進(jìn)而保持了木材原有的機(jī)械性能，而木材次生壁主要以纖維素為主。在此過程中，纖維素納米纖維自行剝離并填充滿木材管胞。填充有偕胺肟基納米纖維的木材對水體鈾酰離子表現(xiàn)出極高的特異性吸附能力，模擬水樣最高吸附量高達(dá)1277.5 mg g-1。由于結(jié)構(gòu)特殊，該改性木材可以實(shí)現(xiàn)高壓過濾提取水體鈾離子，6 Bar過濾壓力下通量達(dá)920 Lm-2 h-1，濾液逐級進(jìn)入木材管胞與納米纖維接觸，停留時間延長，可以實(shí)現(xiàn)大于99%的鈾離子捕獲率。
該發(fā)現(xiàn)不僅推進(jìn)了特種生物質(zhì)納米纖維制備的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，也為水體提鈾技術(shù)的發(fā)展提供了一條綠色高效的新途徑。