【试剂前沿】青年编委陈佳研究员等：离子砌块自组装策略制备羧基功能化离子单晶实现超快速海水提铀

海水提铀（UES）是缓解核燃料供应压力、促进海洋资源综合利用的关键挑战之一。全球海水中蕴含的铀资源总量高达45亿吨，是陆地储量的千倍以上。然而，海水中铀主要以超低浓度（约3.3 ppb）的碳酸铀酰形式存在，且高盐度环境及钒等其他离子的干扰进一步增加了提取难度。现有吸附材料（如偕胺肟基纤维、聚合物膜等）普遍存在选择性差、吸附速率慢、容量低等问题，严重制约了实际应用。

近日，中国科学院兰化所邱洪灯研究员、陈佳研究员联合上海交大石伟群教授团队在海水提铀（UES）中取得进展，以Organic ion building blocks-assembled carboxyl ionic single crystals for ultra-selective and ultrafast uranium extraction为题，发表于 Nano Research上。

本研究提出了一种基于“有机离子砌块自组装”策略，首次设计出羧基功能化的离子单晶BPTC-BPY-R（R=1-6）。通过调节联吡啶衍生物（BPY-R）的烷基链长度，调控晶体的堆积模式，在阴离子羧基（配位作用）与阳离子联吡啶（静电作用）的协同作用下，实现了铀的高效吸附。结果表明，BPTC-BPY-3在模拟海水中2分钟内即可达到吸附平衡，分配系数高达3.998×106 mL/g，且在天然海水中20天内仍保持7.41 mg/g的稳定吸附容量。该工作为高效、选择性海水提铀提供了新思路，并有望推动离子单晶在复杂分离领域的应用。