电纺制备聚丙烯腈基纳米纤维膜用于铀回收：高性能与可循环性的协同优化

针对海水提铀中传统吸附剂机械稳定性差、循环性不足的问题，研究人员通过静电纺丝技术开发了偕胺肟化聚丙烯腈(PAN)/聚氨酯(PU)复合纳米纤维膜。实验证实PU-PAO材料在pH 4.1、25°C条件下铀吸附量达435 mg g?1，且可循环使用6次不失效，为可持续核能资源开发提供了新型高效吸附材料。

　　

在可持续核能发展的背景下，海水铀资源开发成为研究热点。偕胺肟功能化聚合物虽对铀酰离子(UO₂²⁺)具有高亲和力，但机械性能差制约其实际应用。本研究通过静电纺丝技术制备聚丙烯腈(PAN)与聚氨酯(PU)复合纳米纤维膜，经偕胺肟化改性后获得新型吸附材料。

傅里叶红外光谱(FT-IR)证实偕胺肟转化率高达94%，扫描电镜(SEM)显示纤维形貌完整。热重分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)证明材料热稳定性优异。在pH 4.1、25°C的模拟海水中，纯PAN基材料虽展现495 mg g^?1的较高吸附量，但PU-PAO复合膜凭借435 mg g^?1的吸附容量和6次循环稳定性脱颖而出——后者在重复使用中保持结构完整，吸附性能仅轻微下降。

该研究创新性地通过PU增强策略，在保留偕胺肟基团高吸附特性的同时，显著提升材料的机械强度和可操作性。这种"性能-耐久性"协同优化的设计思路，为工业化海水提铀技术开发提供了具有实际应用前景的解决方案。