近日，东北师范大学研究团队设计了一种多孔芳香骨架电极材料，在电场作用下可以快速、高容量、选择性地从海水中提取铀。
铀是核反应的主要燃料，但陆地铀矿资源储量只够维持未来几十年的使用。海水中的铀储量估计是陆地铀储量的近1000倍。如果能够有效地从海水中富集铀元素，则能保证人类未来的能源需求。
电化学提铀在近几年得到了广泛关注，然而对于电极材料的开发仍存在许多不足，如电极材料以粉末形式存在且电极制备过程复杂。研究团队针对海水提铀存在的挑战，以商用碳纤维为基底，通过简单的电聚合方法策略构筑了自支撑、无粘结、无金属的多孔芳香骨架电极材料。研究团队通过对多孔芳香骨架材料结构的调控和设计，使电极材料兼具吸附位点、催化位点和丰富的传质通道。
在半波交流电场的作用下，多孔芳香骨架电极材料不仅可以电吸附铀酰离子，还可以将捕获的铀酰离子转变为不溶的铀沉积物，实现高效的铀提取。相应的电化学提铀速率是传统物理吸附的近3倍，电化学提铀能力在低平衡浓度下可达到1413.9毫克/克，并且在共存离子干扰下铀的去除率依然保持良好。在真实海水测试中，铀提取量可以达到12.6毫克/克。