石墨烯是否可作為將來的核廢料的清理工具?
1.有望成為志向的過濾器
目前,用于出產重水的分別技能需求相當多的動力消耗,并且在科學和工業上存在一些重大問題。而現在選用石墨烯有望使這一進程更有功率。
據物理學家組織網1月5日報道,選用這種石墨烯膜,或許意味著核電站出產重水的進程會削減10倍的能量消耗,并且進程更簡化、花費更廉價。
此外,研討人員發現,這種分別是完全可晉級的。他們運用化學氣相堆積(CVD)的石墨烯,樹立了厘米巨細的設備從氘和氫混合物中有用泵出氫。
此論文的榜首作者、曼大博士后研討員馬塞洛洛薩達·伊達爾戈博士說:“這是首次證明在室溫條件下區分亞原子粒子的榜首膜。現在,咱們發現它是一個完全可擴展的技能,希望能很快找到實踐使用的方法。
論文共同作者伊琳娜教授說,“咱們驚奇地發現,一種膜可用于分別獨自的亞原子粒子。樹立這個設置非常簡略,希望不僅在分析和化學示蹤技能上看到這些過濾器的使用,還能有助于清理源自核廢料中的放射性氚。”
2.石墨烯膜猶如一個篩子
在這項研討中,曼徹斯特大學的研討團隊,選用石墨烯制膜濾出不同的氫同位素——氘和氚,大大簡化重水的出產進程,并有助于清理核廢料,有望制備節能、高效和價廉的志向過濾器。
關于氫核聚變而言,氫的同位素——氘(又稱重氫)是用作熱核反應的重要動力,在分析和化學追蹤技能中也被廣泛運用。氘的氧化物即重水,在鈾核裂變中可做為減速劑,由此在核電站運轉中需求成千上萬噸重水。氚是氫最重的同位素,其原子含有1個質子和兩個中子,具有放射性,在核裂變工廠作為發電副產品須被安全去除。未來核技能的開展將基于這兩個重同位素的核聚變。
安德烈在論文中稱,由石墨烯制成的薄膜可作為一個篩子,從氫的同位素氘較重的原子核中分別質子。
曼大研討人員測試了氘的原子核,能夠通過石墨烯及其姊妹材料氮化硼的膜。盡管現有理論不能猜測兩個同位素的滲透有何差異,而他們充沛估量出氘核能夠輕松通過。
研討人員驚奇地發現,氘不僅能夠被一個原子厚的膜有用篩選分別,并且這一進程功率很高。這一發現使得單層石墨烯和氮化硼,對豐厚的氘和氚混合物充任分別膜很具吸引力。
3.我國業界專家怎么點評
在看到外媒報道這一消息之后,我國石墨烯產業界一線專家學者紛亂熱議,非常重視。
劉忠范院士對此研討效果點評道:“非常有創意!人們已經知道只有質子能夠穿透石墨烯,而現在進一步發現只有最輕的氫同位素質子能夠穿過,這是一個新的發現,并可用在重水分別上,關于核廢料的處理也將是更為節能高效的濃縮方法。盡管目前只是演示性的作業,但未來有著巨大商業化潛力。不過,實踐的石墨烯和氮化硼并沒有那么完美,有許多結構缺點,大一點的東西也會穿過。這也許是未來在研討中需求盡力突破的。”
李義春博士指出,“感覺這項研討和石墨烯海水淡化的原理差不多,運用了石墨烯的吸贊同過濾特性,未來將是一個嶄新使用領域。”
曾任深圳清華大學研討院開創院長、江南石墨烯研討院名譽理事長的馮冠平教授說,“理論上這一研討能做到的話仍是不錯的,涉及到把石墨烯膜用于核廢料處理上,把本來的出產重水流程大大簡化。不過現在僅是論文階段,未來能否在實踐中發揮作用還有待張望。”