연구자들은 플라즈마를 제안

Aug 04, 2023

2023년 7월 13일

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중국과학원 장난난(Zhang Nannan)

중국과학원 허페이 물리과학연구소 연구팀이 바닷물에서 우라늄을 효율적으로 추출하기 위해 플라스마 경질 아미드옥심 셀룰로오스(PLAOC)라는 혁신적인 흡착제를 개발했습니다.

결과는 Applied Surface Science에 게재되었습니다.

청정 에너지원으로서의 원자력은 급속한 발전을 경험하고 있습니다. 아미드옥심 그룹의 변형을 기반으로 한 고분자 기능성 물질은 해수에서 우라늄 추출에 이상적인 물질로 간주됩니다. 그러나 아미드옥심 기반 흡착재의 흡착 성능은 환경에 따라 크게 영향을 받으며, 실험실에서 측정한 흡착 성능은 일반적으로 실제 해수에서 측정한 흡착 성능보다 높습니다.

이번 연구에서 연구진은 물질 활성화를 위해 저온 플라즈마 기술을 사용했다.

연구팀을 이끈 Chen Changlun 교수는 “방사능을 사용하는 기존 방법과 비교하여 우리는 우라늄이 풍부한 흡착제를 생산하기 위해 보다 지속 가능하고 환경 친화적인 접근 방식을 사용했습니다.”라고 말했습니다.

플라즈마 기술을 사용하여 셀룰로오스에 작용기를 도입하여 생성된 PLAOC 흡착제는 탁월한 우라늄 농축 능력을 입증했습니다.

이 접근 방식은 재료의 기본 구조를 보존하면서 표면 활성화에 중점을 둡니다. 흥미롭게도 변형될 단량체는 이 과정에서 보호가 필요하지 않습니다.

플라즈마 유도 그래프팅 기술에서는 플라즈마에 있는 활성 입자의 에너지가 이러한 공유 결합을 열어 재결합할 수 있습니다. 산소 플라즈마는 후속 접목 활성화를 위해 셀룰로오스 표면에 다중 라디칼이 있는 구조를 구성하는 접목 도구로 사용되었습니다.

이 획기적인 연구의 중요한 측면은 시뮬레이션된 해수에서 테스트했을 때에도 PLAOC의 우라늄 농축 성능이 매우 높게 유지되었다는 것입니다. 이 결과는 해수원에서 우라늄을 효율적으로 추출할 수 있는 우라늄이 풍부한 흡착제를 생산하기 위해 플라즈마 기술을 사용할 수 있는 가능성을 보여주었다는 점에서 의미가 있습니다.

Chen 교수는 “이 결과는 플라즈마 기술이 아미드옥심 셀룰로오스 물질 제조 시 낮은 농도에서 우라닐 이온의 농축을 크게 향상시킬 수 있다는 것을 보여줍니다.”라고 말했습니다.

추가 정보: Supeng Yu 외, 플라즈마 유도 접목 기술에 의한 셀룰로오스@아미드옥심의 제조 및 우라늄 추출을 위한 잠재적 응용, 응용 표면 과학(2023). DOI: 10.1016/j.apsusc.2023.157883

중국과학원 제공