چینی‌ها از آب، اورانیوم گرفتند!

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان چینی نشان دادند که می‌توان از نانوفیبریل‌های زیستی برای جذب عناصر فلزی با ارزش آب استفاده کرد. آن‌ها با کپسوله کردن آئروژل‌های نانوالیاف آمیدوکسیم شده در تراکئید‌های سلول چوبی، از آن برای جذب موثر یون‌های اورانیوم از طریق فیلتراسیون آبشاری استفاده کردند.

بسیاری از فلزات ارزشمند مانند طلا، نقره، لیتیم و اورانیم برای فناوری پیشرفته و صنعت مدرن حیاتی هستند. ذخایر معدنی زمینی این فلزات بسیار محدود بوده و یا هزینه استخراج بالایی دارند. اگرچه بیشتر این یون‌های فلزی ارزشمند را می‌توان در اقیانوس‌ها یافت، اما جاذب‌های کم‌هزینه و با راندمان بالا همچنان کلید توسعه استخراج این فلزات از آب دریا هستند.

یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور لی چائوکسی از مؤسسه بیوانرژی و فناوری فرآیند‌های زیستی چینگدائو (QIBEBT)، آکادمی علوم چین (CAS)، نشان داد که نانوفیبریل‌های زیستی می‌توانند عناصر فلزی با ارزش را از آب استخراج کنند.

یافته‌های آن‌ها در قالب مقاله‌ای با عنوان “Ecapsulating Amidoximated Nanofibrous Aerogels in Wood Cell Tracheids for Efficient Cascading Adsorption of Uranium Ions” در ACS Nano منتشر شد.

در سال‌های اخیر، این گروه کار‌های تحقیقاتی زیادی در زمینه لایه‌برداری و خودآرایی نانوفیبریل‌های زیستی انجام داده‌اند. آن‌ها دریافتند که جایگزینی سیانو اتیل می‌تواند لایه برداری سریع نانوفیبریل‌های سیانواتیل سلولز را با برش ملایم (مانند تکان دادن دستی و همگن‌سازی) در عرض ۳۰ دقیقه با تبدیل تا ۹۰ درصد امکان‌پذیر کند.

به تازگی این گروه دریافته است که فیبر‌های سلولزی را می‌توان با استفاده از لایه‌برداری ترجیحی از لایه فقیر لیگنین دیواره‌های سلولی ثانویه چوب بالسا در طی فرآیند آمیدوکسیماسیون درجا تولید کرد.

هنگام تراز کردن تراکئید‌های سلولی عمود بر جریان، چوب‌های حاصل می‌توانند به عنوان غشا‌های فیلتراسیون کارآمد و پرفشار برای جذب یون‌های اورانیوم آب، مشابه یک فیلتراسیون آبشاری معمولی عمل کنند، که نسبت دفع بیش از ۹۹% و شار ~۹۲۰ لیتر متر را ممکن می‌سازد.

پروفسور لی مینجی، یکی از نویسندگان مربوطه این مطالعه گفت: «این مطالعه نه تنها یک رویکرد درجا برای تولید نانومواد زیستی ارائه می‌کند، بلکه مسیری پایدار برای استخراج اورانیوم آبی با راندمان بالا ارائه می‌دهد.»

آن‌ها درمقاله‌ای که در Exploration (“نانو مواد بیوفیبروز برای استخراج یون‌های فلزی راهبردی از آب”) منتشر کردند، نشان دادند که گروه‌های عاملی (مانند کربوکسیل، آمینو، فسفونات و هیدروکسی) نانوفیبریل‌های زیستی باعث احیا شیمیایی و جذب یون‌های فلزات نجیب نظیر طلا، نقره و پلاتین از آب می‌شود. این فناوری راهی سبز و پایدار برای بازیابی فلزات نجیب فراهم می‌کند.