兰州大学稀有同位素前沿科学中心团队研发出基于光动态调控的金属有机框架(MOFs)新材料,成功实现了复杂海水体系中铀的精准识别和高效提取。该研究成果发表于《自然·通讯》,为解决海水铀提取难题提供了新思路。研究团队通过光照调控MOFs的孔径和配位环境,利用铀钒物种的几何构型和尺寸差异,实现了对铀的精准捕获,展现出该材料在核能开发和环境保护领域的潜在应用价值。
💡研究背景:面对核能发展与环境保护的需求,从海水中提取铀具有重要意义,但复杂的海水体系给铀的精准识别和高效提取带来了挑战。
🔬材料创新:研究团队开发了一种基于光动态调控的金属有机框架(MOFs)新材料,该材料结合了MOFs的可调节孔结构和丰富的活性位点,以及具有光异构化特性的二芳基乙烯(DAE)光开关。
⚙️工作原理:通过紫外—可见光的辐射调控,动态调节MOFs的孔径和配位环境,为铀的捕获提供了精确的约束条件。这种动态响应的空间配位策略,利用铀钒物种之间的几何构型和尺寸差异,实现了铀的精准识别。
🌟研究成果:实验结果表明,该新材料能够在复杂的海水环境中,精准识别并高效提取铀,为解决海水铀提取难题提供了新的技术方案。
科技日报兰州3月26日电 (记者颉满斌 通讯员余若怡)记者26日从兰州大学获悉,该校稀有同位素前沿科学中心团队近日成功研发出一种基于光动态调控的金属有机框架(MOFs)新材料,实现了复杂海水体系中铀的精准识别和高效提取,展现出较大应用潜力。相关研究成果发表于国际学术期刊《自然·通讯》。
团队成员、兰州大学稀有同位素前沿科学中心教授潘多强介绍,铀钒物种之间的几何构型和尺寸差异,为通过孔道限域策略实现铀的精准识别提供了可能。此外,MOFs凭借其可调节的内部孔结构和丰富的活性位点,为客体离子的识别和捕获提供了丰富的限域微环境。
鉴于此,研究团队创新性地提出了一种动态响应的空间配位策略,将具有光异构化特性的二芳基乙烯(DAE)光开关引入至MOFs孔道结构,通过紫外—可见光的辐射调控,动态调节MOFs的孔径和配位环境,为铀的捕获提供了精确的约束条件。