电容去离子海水铀的机遇与挑战
严国泽, 左彬, 刘少卿, 王桃, 王若愚, 包锦洋, 赵忠舟, 储菲菲, 李政通, Yusuke Yamauchi, Saad Melhi, 徐兴涛
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202404006
铀是核工业不可或缺的资源,而陆基铀矿资源含量有限且分布不均。因此,海水提铀(UES)对可持续能源生产具有巨大潜力。电容去离子(CDI)技术以其低能耗、工艺简单、对环境友好和高吸附效率而闻名,对UES具有重要潜力。本文回顾了CDI技术的发展历史、原理、分类和应用。在发展历史部分,我们简要介绍了CDI技术的早期发展,并强调了其在UES中的关键里程碑以及近期优化工作。在原理和分类部分,我们将CDI技术置于UES应用的背景下,进行了全面介绍。另外,在应用部分,我们重点介绍了CDI技术在UES中的当前应用。此外,本文详细阐述了CDI技术在UES中的当前研究现状及其在吸附性、选择性和经济效益方面的优势。在吸附性方面,CDI技术通过精心优化电极结构和材料选择,展现了其吸附铀离子的效率。在选择性方面,CDI技术通过灵活调控电极材料和操作参数,有选择性地提取铀,同时减轻了来自竞争离子的干扰,从而提高了提取效率。在经济性方面,CDI技术因其低能耗和经济性脱颖而出,促进了高效的铀提取,且在UES领域具有与替代方法相比的实质经济优势。最后,我们讨论了该技术在铀提取过程中的挑战因素(竞争离子、盐度、pH值和生物污损),旨在探讨使用CDI技术进行UES的可行性和经济效益,并为进一步优化和推广CDI技术在UES中的应用提供理论支持。此外,我们还致力于通过引入材料信息学来解决CDI在提铀过程中存在的一些当前挑战,并展望该问题的未来发展。本文为CDI技术在UES中的发展和工业进展提供了实用的见解,旨在为后续CDI海水提铀研究提供宝贵的参考,以促进海水资源的可持续利用。
关键词: 电容去离子, 海水提铀, 经济效益, 挑战因素, 材料信息学
夫法测定离子迁移数的影响因素探究
才东奇, 田福平, 赵泽瑞, 张艳娟, 戴岳, 黄斐斐, 王瑜
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310031
离子迁移数作为物理化学课程中电化学部分的一个重要概念,其测定实验被设置在多所高校的物理化学实验课程中。文献调研及过往教学实践表明,使用希托夫(Hittorf)法测定的离子迁移数,结果与文献值有较大出入。为了降低测定误差,以及探究测试结果的影响因素,本实验从溶液装液量控制、断液断电顺序、计算电量的数据来源三个方面进行改进,尽可能降低实验操作和浓度测定导致的误差,从而分析真正影响测试结果的因素。实验表明,当采用电流乘以时间作为电量的数据来源,且采用阴极区溶液计算离子迁移数时,所得结果更接近实验参考值。
关键词: 离子迁移数, 希托夫法, 影响因素, 分光光度法

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