为了人类的可持续发展，迫切需要可再生资源。核能由于其极高的能量密度和非温室气体排放而长期以来一直很有吸引力。铀主要用作核能燃料，因此铀的提取有利于能源工业的可持续发展。目前，铀主要通过矿物开采获得，预计随着能源需求的增加，铀将变得短缺。海水中的铀总量估计为45亿吨，是陆地保留量的1000倍以上。然而，较低的浓度(≈3.3 ppb)和大量竞争离子使从海水中回收铀具有挑战性。在过去的几十年中，已经并且正在研究从水溶液中萃取铀的各种物理和化学方法，包括离子交换，膜分离和吸附。其中，固相吸附法因其结构灵活、应用方便、可重复使用、可靠性高、成本低、环境友好等优点而备受关注。

有鉴于此，海南大学王宁教授和Tao Liu等人，将UiO‐66‐NH₂/黑磷量子点(MOF/BPQDs)异质结锚定在具有高孔隙率(>98%)的羧基纤维素纳米纤维(CNF)气凝胶上，以制备高效率的铀吸附剂(BP@CNF‐MOF)。

本文要点

1）CNF气凝胶具有丰富的羧基，可作为成核中心原位合成UiO-66-NH₂，具有较小的晶体尺寸，较高的质量负载和良好的附着力。BP@CNF‐MOF表现出良好的机械柔韧性和最小的MOF损失，这两者都是由于CNF的相互物理相互作用和缠结以及MOF晶体和CNF气凝胶之间的强结合相互作用所致。

2）一方面，由于MOF/BPQDs具有优异的非均相光催化活性，海洋细菌能够被活性氧(ROS)有效破坏。另一方面，可以促进光催化U(VI)还原为不溶性U(IV)，从而使MOF晶体上具有更多的结合位点，以进一步吸附U（VI）。

3）因此，与黑暗条件相比，在照射光下的BP@CNF‐MOF在自然海水照射6周后吸附效率提高了55.3%，达到6.77 mg‐U/g‐Ads。MOF涂层可以同时克服BPQDs的固有不稳定性。该工作中所采用的策略也适用于其他优良的MOF晶体。

参考文献：

Mengwei Chen et al. Photoinduced Enhancement of Uranium Extraction from Seawater by MOF/Black Phosphorus Quantum Dots Heterojunction Anchored on Cellulose Nanofiber Aerogel. Advanced Functional Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adfm.202100106

https://doi.org/10.1002/adfm.202100106