A synergistic ligand complexation-electrocatalysis strategy for efficient uranyl extraction from nuclear wastewater
Rattachement africain : cn, ch, fr. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
ABSTRACT The safe and energy-efficient treatment of uranium-containing nuclear wastewater, particularly under harsh acidic and fluoride-rich conditions, remains a major challenge for nuclear waste management. Conventional extraction methods suffer from significant energy barriers, as they require the destabilization of stable [UO 2 F n ] 2-n (n = 0, 1, 2, 3, 4) complexes prior to uranyl binding, resulting in poor extraction efficiency. Herein, we apply a synergistic ligand complexation and electrocatalytic reduction strategy using Ti-doped polyoxometalate-functionalized UiO-66-NH 2 (Ti-PMA/UiO66-NH 2 ) for the electrochemical extraction of uranyl from even acidic fluoride-rich wastewater. The incorporation of Ti 4+ into the UiO-66-NH 2 framework creates structural defects that enhance charge separation and promote electron transport, leading to improved catalytic activity. Mechanistic studies revealed that surface oxo groups act as key active sites for uranyl capture via ligand complexation, while the Mo(V)/Mo(VI) redox couple facilitates efficient electrocatalytic reduction of uranyl to insoluble UO 2 under N 2 atmosphere or to U 3 O 8 in atmospheric conditions, directly enabling uranium recovery. The resulting electrocatalysts exhibited exceptional performance, achieving 96.92% uranyl removal from real nuclear wastewater with a high extraction capacity of 6610 mg g −1 at an applied potential of -0.8 V, even at F − concentrations up to 5 g L −1 . The direct uranium recovery enabled by this process offers a robust and energy-efficient pathway for uranyl removal and resource recovery from chemically aggressive nuclear effluents, contributing to safer and more sustainable nuclear wastewater treatment and closing the nuclear fuel cycle.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- A synergistic ligand complexation-electrocatalysis strategy for efficient uranyl extraction from nuclear wastewater
- Date Crossref
- 01/03/2026
- Éditeur
- Elsevier BV
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
-
North China Electric Power University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Paul Scherrer Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
-
Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
-
Institut des Sciences de la Terre pays non établi dans la noticeStructure de recherche
-
Université Gustave Eiffel pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Institut de Recherche pour le Développement pays non établi dans la noticeOrganisme public
-
Université Savoie Mont Blanc pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Université Grenoble Alpes pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
China General Nuclear Power Corporation (China) pays non établi dans la noticeEntreprise
-
College of Environmental Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
University of Bern Paul Scherrer Institute pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
University Grenoble Alpes Institute of Earth Science (ISTerre) pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
North China Electric Power University, Paul Scherrer Institute et Centre National de la Recherche Scientifique, avec 9 autres affiliations.
Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.