山东大学《Desalination》：仿生绿茶废料/石墨烯气凝胶，用于太阳能增强海水提铀

成果简介

本文，山东大学王志宁教授团队在《Desalination》期刊发表名为“Bioinspired green tea waste/graphene aerogel for solar-enhanced uranium extraction from seawater”的论文，研究受鼠尾草多孔结构、太阳能驱动的水分蒸腾和养分输送的启发，构建了一种具有分层结构的仿生光热石墨烯气凝胶。制备具有大量互连多尺度通道的绿茶废料/石墨烯气凝胶（GDT）以提高其比表面积并增强光热蒸发。DMAO用于为选择性结合铀酰阳离子提供丰富的活性位点。引入茶叶废料以提高机械性能、抗菌能力和降低成本。DMAO与茶叶废料一起控制石墨烯气凝胶的结构以增强铀吸附和太阳能热转换. 对GDT的形貌和结构进行了探索，并深入研究了 GDT 在铀溶液和天然海水中的吸附和光热转换性能。本工作提供了一种提高石墨烯气凝胶在海洋铀酰提取中的效率的方法。

图文导读

图1。(a) GDT 合成程序图。(b) Salvinia cuccullata 和 GDT 的照片、示意图和 SEM 图像。(c) GA、(d) GD 和 (e) GT的 SEM 图像。

图2。GDT 的 (a) C 1s 和 (b) O 1s的高分辨率XPS光谱。(c) GA、GD、GT 和 GDT 气凝胶的FTIR光谱。(d) GDT 50 次循环的压缩应力-应变曲线。

图3、光热转换性能

图4、铀吸附性能

图5、GDT的选择性和实际应用

图6、GDT对铀的抗污性

图7、吸附机制

小结

综上所述，通过一步水热法合成了一种具有优异U(VI)吸附能力的光热石墨烯气凝胶。该工作为设计具有高容量、快速动力学、良好选择性、抗菌能力强的石墨烯气凝胶提供了一种新的策略，可用于高效提取铀。

文献：https://doi.org/10.1016/j.desal.2022.116153