东华理工大学铀污染去除和铀资源回收研究取得重要进展

近日，东华理工大学宋少青、姜淑娟课题组在铀污染去除和铀资源回收研究中取得重要进展。相关研究成果分别发表于环境催化领域顶尖杂志“Applied Catalysis B：Environmental”第181、200、205期，单篇引用次数最高为43次。

铀作为重要的战略资源，储量稀少，在使用后会产生核废料（六价铀）污染，对人类健康和生态环境有着极大的危害。因此，如何高效去除铀污染，回收铀资源，实现铀资源固化二次成矿，是核化学和核燃料循环研究领域迫切需要解决的难点问题。目前，主要采用微生物还原法、化学还原法、电化学还原法。然而这些技术成本较高，耗能，且极易产生严重的二次污染，不利于铀污染去除和铀资源固化问题的解决。

该课题组依托核化学与核燃料技术创新团队，与该校乐长高教授、刘云海教授合作，提出利用光催化还原技术，以非金属半导体材料硫掺杂g-C ₃ N ₄ 、硼掺杂g-C ₃ N ₄ 为光催化剂，高效还原去除水体中可溶性的六价铀，将六价铀还原成四价铀，固化沉积，实现铀污染去除和铀资源回收。该技术中的光催化材料以尿素为原料合成g-C ₃ N ₄ 光催化剂，通过硫、硼原子取代g-C ₃ N ₄ 结构中的晶格氮，调节g-C ₃ N ₄ 的价带和导带能级以及电子结构，提高g-C ₃ N ₄ 表面电子空穴分离能力和载流子迁移速率，仅在可见光照射下，可在15 min高效快速地将铀污染中94 % UO ₂ ²⁺ 还原至UO ₂ 。以尿素为前驱物设计的光催化材料，价格低廉，且效率高，因而产业化前景广阔。

  据悉，该研究工作受到了国家自然科学基金、核资源与环境重点实验室基金、核化学与核燃料技术创新团队项目资助。（乐长高）