海洋拥有丰富的自然资源。特别是，海水中存在超过45亿吨铀，约为陆地上铀的1000倍。与造成严重环境污染和气候变化的传统化石燃料相反，核电是一种相对清洁的能源，在过去的几十年中迅速发展。但是，已探明的陆地上铀矿储量有限，只能提供约70年的全球核能消耗量。因此，从海水中大规模提取铀是核能发电的一个关键部分，但也是一个挑战。在此，海南大学Ning Wang等人探索了一种能超高效吸附海水铀的离子交联超分子Zn²⁺-聚胺肟（PAO）水凝胶。通过简单地将氯化锌和PAO两种溶液混合，即可利用锌阳离子与偕胺肟阴离子之间的相互作用获得超分子Zn²⁺-PAO水凝胶。与现有的具有低PAO含量的偕胺肟官能化水凝胶基吸附剂和亲水性较弱的纤维基吸附剂相比，PAO可以使用少量的超亲水锌离子直接交联。因此，形成了具有高含量、分散良好PAO和良好亲水性的超分子水凝胶。相对于已报道的吸附剂，这种低成本的水凝胶膜表现出了出色的铀吸附性能，在32 ppm的含铀水中可达到1188 mg g⁻¹的MU/Mdry凝胶。更重要的是，在天然海水中浸泡仅4周后，Zn²⁺-PAO水凝胶膜的铀提取能力达到9.23 mg g⁻¹的MU/Mdry凝胶。这项工作为设计一种新型超分子水凝胶提供了一种通用的策略，这种超分子水凝胶由各种各样的二价/多价阳离子交联剂甚至许多其他超亲水超分子交联剂交联，用于从海水中高效、大规模地提取铀。

Bingjie Yan, Chunxin Ma, Jinxiang Gao, Yihui Yuan, Ning Wang. An Ion-Crosslinked Supramolecular Hydrogel for Ultrahigh and Fast Uranium Recovery from Seawater. Advanced Materials 2020, 1906615.

DOI: 10.1002/adma.201906615

原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.201906615