近日,海洋科学与技术学院海水资源绿色高值利用本科生研究团队在《Chemical Engineering Journal》期刊(中科院一区TOP,IF: 13.3)上发表了题为“Function-oriented Design Principles for Adsorbent Materials of Uranium Extraction from Seawater”的研究成果,我院左彬讲师、徐兴涛教授为该论文的共同通讯作者, A21海化本科生刘少卿同学为该论文的第一作者,本科生严国泽、王桃、包锦洋等参与了研究。
在可再生能源领域,开发高效海水提铀(UES)吸附剂是一项重要的研究课题。然而,由于海水中铀的浓度极低且海洋环境复杂,对UES材料的设计和应用带来了巨大挑战。研究团队基于材料空间构造理论,系统探讨了功能化UES材料的设计原则,围绕“组成-结构-性能”框架,重点分析了吸附能力、选择性和耐久性等关键性能指标,旨在优化这些指标之间的参数组合。研究团队通过结合材料信息学(MI),构建高效海水提铀(UES)吸附剂的“组成-结构-性能”最优关系模型。这一模型的构建将为具备特定功能的UES材料的精准合成提供有力支持,同时大幅简化设计过程。借助MI的强大数据处理和分析能力,研究者能够有效识别并优化影响吸附性能的关键参数,从而加速高效吸附剂的开发与应用。该研究为未来高效UES吸附剂的设计提供了创新思路,并为更高效、更具可操作性的UES吸附剂开发奠定了理论基础。

图1. 海水提铀吸附材料的功能导向设计