Tá go leor acmhainní sáile ag an tSín mar lochanna salainn agus uisce farraige, agus tá gnéithe straitéiseacha suntasacha mar úráiniam agus litiam sna sáile seo. Ní féidir le forbairt éifeachtach na n-acmhainní seo, ní hamháin feabhas a chur ar ráta féin-leordhóthanachta na n-amhábhar lárnacha, ach tá tábhacht thábhachtach aige freisin maidir le slándáil straitéiseach náisiúnta.
Mar sin féin, tá dúshláin mhóra os comhair na teicneolaíochta eastósctha traidisiúnta mar gheall ar a chostas ard, tomhaltas ardfhuinnimh, agus truailliú tromchúiseach, agus tá gá le nuálaíocht theicneolaíoch go práinneach. I gcodarsnacht leis sin, tá teicneolaíocht scaradh membrane ina réiteach féideartha ar na fadhbanna thuas lena buntáistí a bhaineann le roghnaíocht ard, tionchar íseal comhshaoil agus tomhaltas íseal fuinnimh.
Tá croí na teicneolaíochta deighilte membrane i dtaighde agus i bhforbairt na seicní deighilte. Mar sin féin, tá seicní deighilte traidisiúnta ag brath go príomha ar scagadh méid pore, rud a fhágann go bhfuil sé deacair scaradh na n-ian hiodráitithe de mhéideanna comhchosúla a bhaint amach.
Mar membrane deighilte atá ag teacht chun cinn, tá acmhainneacht iarratais iontach ag seicní déthoiseacha i réimse na scaradh ian agus móilíneach mar gheall ar a spásáil idirchiseal inrialaithe agus aonaid adamhach aonair a fheidhmíonn go héasca.
Mar sin féin, tá an spás aistrithe mais interlayer de seicní déthoiseach ró-bheag (leibhéal fo-nanaiméadar), agus tá dúshláin mhóra fós le sárú ag rialú beacht pore fo-nanaiméadar agus modhnú feidhmiúil.
Bunaithe ar an gcúlra thuas, mhol foireann an Ollaimh Chen Ximeng agus an Taighdeoir Li Zhan ó Ionad Eolaíochta Teorainneacha Uathúla na hAireachta Oideachais in Ollscoil Lanzhou sraith straitéisí chun rialú méide agus modhnú feidhmiúil bealaí aistrithe mais membrane déthoiseach, agus rinne sé dul chun cinn tábhachtach i réimse an aitheantais chruinn agus scaradh éifeachtach úráiniam agus litiam i gcórais sháile casta. Ní hamháin go soláthraíonn na héachtaí seo teicneolaíochtaí nua chun acmhainní straitéiseacha úráiniam agus litiam a bhaint, ach cuireann siad slándáil fuinnimh domhanda agus inbhuanaitheacht comhshaoil chun cinn freisin.
Dul chun cinn nua in eastóscadh úráiniam as uisce na farraige le seicní déthoiseacha bithinnealtóireachta
Chuir an fhoireann taighde Escherichia coli modhnaithe le próitéin ceangailteach super uranyl (SUP) isteach i gciseal déthoiseach (2D) MXene (Ti3C2TX), agus d'fhorbair siad "struchtúr cosúil le leabhar" membrane ilchodach ilchodach dhá-thoiseach trí bhrú-treocht féin. -próiseas cóimeála, a bhain amach aithint chruinn agus scaradh éifeachtach na n-ian úráinile in uisce farraige.
Tugann SUP roghnaíocht ultra-ard don membrane hibrideach bith-neamhorgánach le haghaidh iain úráinile, agus feabhsaíonn an Escherichia coli a ndearnadh innealtóireacht air neart meicniúil agus geilleagar an scannáin. Léiríonn na torthaí turgnamhacha go n-aithnítear go cruinn na hiain úráinile agus feidhmíocht scagtha ian den scoth (SFU/V≈43, SFNa/U≈158).
Cruthaíonn an fheidhmíocht idirscartha den scoth agus na tástálacha cobhsaíochta timthriallacha cumas feidhme tionsclaíoch an scannáin. Foilsíodh an toradh taighde seo san iris cháiliúil Nano Letters of the American Chemical Society i mí na Samhna 2024, dar teideal "Sembranes MXene Bith-neamhorgánacha Sraithe: Cur Chuige Glas maidir le Baint Úráiniam ó Uisce Mara ag Úsáid E. coli Géinmhodhnaithe". Is é an mac léinn máistir Mao Xiaonan an chéad údar an pháipéir, agus is iad Li Zhan, taighdeoir ag Ionad Eolaíochta Frontier na Iseatóip Uathúla in Ollscoil Lanzhou, agus Tian Longlong, taighdeoir óg, comh-údair an pháipéir.
Cuidíonn membrane ilchodach déthoiseach ilchodach teicneolaíocht nua le haghaidh eastóscadh litiam ó lochanna salainn
Bhain an fhoireann taighde úsáid as an éifeacht sineirgisteacha idir miotail chun cineál nua de chreatlach orgánach bimetallic (MOF) / ocsaíd graphene (GO) ilchodach a fhorbairt idir sraitheanna ocsaíd graphene. Is é sin, 2-tugtar meitiolimidazole isteach san idirchiseal ocsaíd graphene ag teocht an tseomra, agus ansin gabhtar Zn2+ agus Co2+ le nanabhileoga ocsaíd graphene agus cruthaíonn siad naisc láidre chomhordaithe le ligands imidazole. , ag réadú shintéis in-situ ZIF-8 agus ZIF-67 san idirchiseal ocsaíd graphene.
Déanann an obair seo soiléiriú go príomha ar an straitéis nua maidir le bealaí ilchineálacha cliathánach a shintéisiú trí straitéis malairte ian i spás fo-nana dhá-thoiseach agus é a úsáid le haghaidh eastóscadh litiam ó lochanna salainn fíor, agus is féidir lena fachtóir deighilte le haghaidh litiam agus maignéisiam 191 a bhaint amach. ní hamháin go bhfeabhsaíonn ábhar cumas eastósctha litiam, ach sáraíonn sé go leor easnaimh na dteicneolaíochtaí atá ann cheana féin, ag soláthar réiteach since chun acmhainní litiam a bhaint as lochanna salainn go hinbhuanaithe.
Foilsíodh an toradh taighde seo in iris Chumann Cheimiceach Mheiriceá Nano Letters faoin teideal "2D Membranes Interlayered with Bimetallic Metal-Organic Frameworks for Litium Scaradh ó Brines". Is é Yuan Furong, mac léinn máistreachta atá comh-oilte ag Ollscoil Lanzhou agus Institiúid Qinghai de Salt Lakes, Acadamh Eolaíochtaí na Síne, an chéad údar an pháipéir, agus Peng Jiaoyu, taighdeoir comhlach ag Institiúid Qinghai de Salt Lakes, agus Li Zhan , taighdeoir ag an Frontier Science Centre of Rare Iseatóip in Ollscoil Lanzhou, is údair chomhfhreagracha iad.
Ina theannta sin, dhear an fhoireann taighde nanabhileog ZnFe2O4/ZnO scagach freisin agus leabaíodh é sa chainéal idirchiseal fo-nana arna rialú ag Ag+, rud a chruthaíonn struchtúr uathúil déthoiseach cainéal ilchineálach.
Sa chainéal seo, iompraíonn adaimh ocsaigine luchtanna diúltacha agus idirghníomhaíonn siad go láidir le hiain mhaignéisiam le dlús ardmhuirir, agus mar sin "glasáil" iain mhaignéisiam go cruinn, agus is féidir le hiain litiam pas a fháil go tapa. Tá an mheicníocht seo difriúil ón meicníocht éaraithe muirear dromchla traidisiúnta, nach mbraitheann ach ar an éifeacht éaradh muirir ar dhromchla an membrane, agus tá roghnaíocht níos airde ag an meicníocht glasála muirir trí ghabháil ian beacht a bhaint amach sa struchtúr interlayer.
Foilsíodh na torthaí taighde in Ard-Eolaíocht faoin teideal "Mín-Tiniú Cainéil Ilchineálacha 2D le haghaidh Scaradh Litiam Feabhsaithe le Muirear-Lock ó Sáile". Is é an mac léinn dochtúireachta Hao Yaxin an chéad údar ar an bpáipéar, agus is é an taighdeoir Li Zhan ó Ionad Eolaíochta Teorann Iseatóp Uathúla Ollscoil Lanzhou údar comhfhreagrach an pháipéir.
Chuir an tOllamh Chen Ximeng agus an tOllamh Wu Wangsuo moltaí feabhsúcháin tábhachtacha ar fáil don obair thuas. Bhí an obair thuas faoi stiúir Ionad Eolaíochta Teorainneacha Uathúla Iseatóp Ollscoil Lanzhou, agus thug Institiúid Qinghai Salt Lakes d'Acadamh Eolaíochtaí na Síne agus Ollscoil Náisiúntachtaí Qinghai tacaíocht láidir don obair seo. Maoiníodh an obair thaighde thuas ag an bPríomhchlár T&F Náisiúnta, Fondúireacht Eolaíochta Nádúrtha na Síne, agus Tionscadal Trasfhoirne Costais Ghnó Bunúsacha Taighde Ollscoil Lanzhou.
[nasc alt]
Nanalitreacha: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c04709
Nanalitreacha: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.4c04040
Ard-eolaíocht: https://doi.org/10.1002/advs.202406535
