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  社會和人類生活的快速發(fā)展導致清潔能源和淡水的短缺。核能作為一種無溫室氣體的能源引起了人們的極大關注。然而，核能也是一把雙刃劍，一旦核燃料（鈾）泄露到水中會對環(huán)境、生物和人類造成嚴重影響。為了避免鈾污水中放射性鈾對生物體健康的威脅，鈾的移除至關重要。在鈾的提取方法中，化學吸附法操作簡單、成本低，是最有前景的方法之一。為了實現高效的鈾吸附，需要考慮兩個關鍵因素:一是吸附劑周圍鈾酰離子的濃度;另一個是鈾和吸附位點之間的配位相互作用。因此，迫切需要一種簡單而綠色的方法來應對這兩個挑戰(zhàn)。

  界面太陽能驅動蒸發(fā) (ISDE) 是目前開發(fā)的一種海水淡化技術，利用豐富而綠色的太陽能通過光熱轉換進行海水淡化 。與傳統(tǒng)的底部或體積加熱相比，ISDE通過將熱量限制在空氣-水界面，大大提高了太陽能利用效率和蒸發(fā)速率。通過結合先進的太陽能吸收和優(yōu)化的蒸發(fā)裝置設計，ISDE在海水淡化、污水凈化、發(fā)電和農業(yè)方面顯示出巨大的潛力。將鈾吸附與ISDE結合起來在解決鈾酰離子擴散問題的同時改善鈾和吸附位點之間的配位相互作用，具有巨大的應用潛力。光熱轉換提供了鈾酰離子和結合位點配位所需的高溫，同時補充水進行連續(xù)蒸發(fā)將鈾酰離子帶到吸附劑中。該領域已經有一些開創(chuàng)性的工作，但以簡便且可擴展的方式構建具有大比表面積和高蒸發(fā)速率的協(xié)同太陽能驅動吸附劑仍然具有挑戰(zhàn)性。

圖6 PGM-1在戶外吸附和產水性能實驗

  論文第一作者為湖北大學材料科學與工程學院2021級碩士研究生劉志鵬和華中科技大學化學與化工學院2021級博士研究生馮凱，論文通訊作者為華中科技大學化學與化工學院牛冉研究員、湖北大學材料科學與工程學院李以文副教授和華中科技大學化學與化工學院龔江教授，論文作者還包括湖北大學材料科學與工程學院程佳吉副教授和華中科技大學化學與化工學院瞿金平教授。該研究得到國家自然科學基金的資助。

  全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155423

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