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仿生吸附剂有效从海水提取铀
海洋拥有大量非常稀释的铀，有可能作为核电的可持续燃料来源。但是，如何从海水快速有效地提取铀呢？
来源:英国物理学家网首页海洋拥有大量非常稀释的铀，有可能作为核电的可持续燃料来源。但是，如何从海水快速有效地提取铀呢？
平衡铀离子的高选择性与这些离子的快速运输长期以来一直是从海中获得铀的重大挑战。现在，一项开创性的研究提出了解决方案。
铀由中国科学院物理与化学技术研究所Wen Liping教授领导的研究团队开发了一种仿生吸附剂，可以吸引和持有铀离子。这种吸附剂的灵感是中国糖果树的尖峰，球状果实的尖峰，液体福尔摩萨娜的天然多孔结构。该团队的发现最近发表在《物质》上。
已发布传统的基于框架的吸附剂（具有常规，结构化且经常结构结构的构造）可以在其孔隙表面上精确定位官能团，以创建纳米级“陷阱”，从而捕获特定的金属离子，例如铀。但是，精确拟合铀离子的纳米陷阱可能由于空间的阻力而引起的自烧伤，从而限制了离子的运输并降低了铀捕获的总体效率。
为了解决这个问题，Wen教授的团队研究了Liquidambar Formosana水果的分层结构，该结构具有径向大孔和木质素纤维网络。该设计使物质仅在0.3秒内从孔隙表面移动到核心。受这种有效的自然机制的启发，研究人员开发了一种融合了类似层次通道的球形吸附剂材料，有效地减轻了阻塞并增强离子运输。
数值模拟结果突出了自然启发的工程在应对关键资源恢复挑战方面的力量。
更多信息： doi：10.1016/j.matt.2025.102055