Strengthening Fe(II)/Fe(III) Dynamic Cycling by Surface Sulfation to Achieve Efficient Electrochemical Uranium Extraction at Ultralow Cell Voltage

铀酰 化学 吸附 氧化还原 电解质 电化学 萃取(化学) 硫酸盐 海水 无机化学 电极 色谱法 材料科学 冶金 海洋学 地质学 物理化学 有机化学
作者
Yanjing Wang,Minglei Song,Jianrong Wei,Jie You,Siping Chen,Shuangyin Wang,Yanyong Wang
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:57 (35): 13258-13266 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acs.est.3c05133
摘要

Electrochemically mediated Fe(II)/Fe(III) redox-coupled uranium extraction can efficiently reduce the cell voltage of electrochemical uranium extraction (EUE). How to regulate the surface structure to enhance the uranium acyl ion adsorption capacity and strengthen the Fe(II)/Fe(III) redox cycle process is crucial for EUE. In this work, we developed surface sulfated nanoreduced iron (S-NRI) for EUE and exhibited improved properties for EUE at an ultralow cell voltage (-0.1 V). Compared with a nanoreduced iron (NRI) adsorbent, S-NRI displayed faster electrochemical extraction kinetics properties and higher extraction efficiency and capacity for uranium. In a more complex seawater electrolyte containing uranyl ion concentration ranging from 1 to 20 ppm, the removal efficiency could reach almost ∼100% after EUE for 24 h. At a higher 50 ppm uranium acyl ion concentration in a seawater electrolyte, S-NRI exhibited higher extraction capacity (755.03 mg/g), which is better than 528.53 mg/g of NRI at a cell voltage of -0.1 V. Outstanding EUE property could be attributed to the fact that sulfate species (M-SO42-) on the S-NRI surface not only enhanced selective adsorption of uranyl ions but also strengthened the Fe(II)/Fe(III) redox cycle, which accelerated electron transfer between Fe(II) and U(VI), promoted the regeneration of Fe(II) active sites, and finally enhanced the EUE property.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Donk完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
文静元霜发布了新的文献求助10
1秒前
Jim发布了新的文献求助10
2秒前
往返发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
8秒前
CipherSage应助文静元霜采纳,获得10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
Duan完成签到 ,获得积分10
10秒前
巴斯光年发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
lijiajie发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
CAOHOU应助韩凡采纳,获得10
16秒前
泡泡糖发布了新的文献求助10
16秒前
xu完成签到,获得积分10
16秒前
Eddie1143发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
sdjcni发布了新的文献求助10
20秒前
lijiajie完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
科研通AI2S应助务实源智采纳,获得30
24秒前
MchemG应助heyihao采纳,获得30
25秒前
26秒前
29秒前
29秒前
30秒前
天天完成签到,获得积分20
31秒前
SciGPT应助超自然采纳,获得10
33秒前
阿湫发布了新的文献求助10
33秒前
汉堡包应助缓慢乌冬面采纳,获得10
33秒前
LuoYixiang发布了新的文献求助10
34秒前
37秒前
orixero应助哈哈哈哈哈采纳,获得10
42秒前
46秒前
小马甲应助向日葵采纳,获得10
46秒前
CodeCraft应助玖Nine采纳,获得10
49秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979662
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523636
关于积分的说明 11218202
捐赠科研通 3261164
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800473
邀请新用户注册赠送积分活动 879103
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807167