热点关注:  
X射线 3D打印 中广核技 中国同辐 太赫兹 新冠疫情 粒子加速器 质子治疗 电子束辐照 放射性同位素 辐照交联 辐射剂量 直线加速器

技术装备 > 核分析技术 > 正文

俄罗斯研究人员使用氧化石墨烯去除放射性核素

氧化石墨烯 放射性核素
发布:2021-03-04 10:42:35    

俄罗斯研究人员对石墨烯进行了改造,以提高其从水中去除放射性核素的能力

莫斯科国立大学的俄罗斯科学家和库尔恰托夫研究所以及瑞典和德国的同事将石墨烯的吸附性能提高了15倍,从而提高了其从水中去除放射性核素的能力。

这项开发工作由一个国际专家小组完成,他们成功地合成和表征了具有特定分子结构缺陷的氧化石墨烯。这些特征将材料的吸附性能提高了15倍。

Kurchatov研究所的研究员Aleksandr Trigub对俄罗斯报纸Izvestia说:“我们研究了铀在氧化石墨烯上的吸附机理,以确定其合成方法可以获得最有效的材料。”

该化合物由还原的氧化石墨烯使用称为Hummers方法的反应制备。作者修改了使用爆炸性热分层工艺生产氧化石墨烯的这种经典方法。结果,在石墨烯的碳结构中出现了缺陷,这些缺陷“捕获”了重金属阳离子(即那些带有正电荷的阳离子)。

在传统的氧化石墨烯中,碳原子以连接的六边形的平坦(二维)“薄片”结构构成,表面带有氧气。在如上所述的“有缺陷的”氧化物中,氧以这样的方式作用于石墨烯,从而产生许多不规则性。铀阳离子的吸附是由于羧基位于有缺陷的氧化石墨烯结构中的空隙边缘的氧原子上而引起的。氧化石墨烯的主动氧化增加了羧基的数量,从而增加了其吸附性能。

新材料是专门为增加缺陷数量而开发的。科学家已经使用强大的显微镜,X射线和光谱学方法详细研究了其结构。

二维碳材料,包括氧化石墨烯,在工业中越来越多地被使用。托木斯克工业大学化学与生物医学技术研究学院副教授帕维尔·波斯特尼科夫(Pavel Postnikov)说,现在,这一主题是科学界发展最快的主题之一,研究人员正在寻找这种材料的新应用。

俄罗斯国立科学技术大学(NUST MISIS)无机纳米材料研究实验室的首席研究员Pavel Sorokin说:“不同于生产昂贵的石墨烯,氧化石墨烯的合成非常简单。”

洛巴切夫斯基大学物理学院理论物理系高级研究员安东·科纳科夫说,提出的获得这种物质的方法很容易扩展,并且可以用于大规模生产用于水净化的氧化石墨烯。

物理系副教授Vyacheslav Almyashev说,这项新工作是作者研究氧化石墨烯吸附能力的逻辑上的延续,其中发现了对边缘羧基上含有放射性核素的离子的高吸附力。圣彼得堡电工大学化学专业。他说:“研究人员已经开发出一种技术,可以制造出高缺陷度的氧化石墨烯,以增加吸附中心的数量,并且证实了他们以前的假设。”

推荐阅读

国际原子能机构利用同位素技术为约旦提供淡水资源

在国际原子能机构技术合作计划的支持下,同位素分析专家和废物技术专家帮助约旦的专家测量和监测从Ram蓄水层取样的地下水中镭的浓度,并探索了多种处理水的方法。 2021-03-01

研究人员利用不稳定同位素来确定早期太阳系事件的年代

研究人员在研究中表示,如果一种化学元素的原子有多余的质子和中子,它就会变得不稳定。额外的粒子会以伽马射线的形式脱落,直到该元素重新变得稳定。铌-92就是这样一种不稳定的同位素,也被称为放射性核素。 2021-03-03
阅读排行榜