近日，我中心博士后杨佩佩博士以第一作者在材料领域重要学术期刊ACS Applied Mateials & Interfaces上发表了题为“Interface-Constrained Layered Double Hydroxides for Stable Uranium Capture in Highly Acidic Industrial Wastewater”的研究论文，李松伟讲师为论文通讯作者。
在可预见的未来，清洁能源的可持续供应是人类文明可持续发展的主要挑战之一。一方面，考虑到可获得的化石燃料能源的不确定性，高效、清洁的核能作为替代能源受到了广泛关注。铀（U(VI)）作为一种清洁的核能，已被广泛应用于全球能源短缺的可持续发展；另一方面，核能消耗和核素开采过程中产生的放射性核素对生物环境构成了严重的威胁。核素污染的有效管理和核资源的开发迫在眉睫。因此，从工业铀废水或海水中高效地捕获铀仍存在着巨大的挑战。
该文章基于层状双氢氧化物（LDHs）耐酸性较低，限制了其在工业废水中的吸附应用。通过界面约束策略将镁钴层状双氢氧化物（Mg-Co LDH）原位锚定在树枝纤维状纳米二氧化硅（DFNS）孔道中，构筑DFNS@Mg-Co LDH吸附剂。Mg-Co LDH和DFNS的协同作用提高了Mg-Co LDH在低酸性条件下的耐受性，增加了DFNS的活性吸附位点。DFNS@Mg-Co LDH吸附剂的最大吸附容量为 1143 mg g−1 （pH = 3，C0 = 598.7 mg L−1），该吸附容量是DFNS的4.8倍。同时，在各种背景的水环境体系下，DFNS@Mg-Co LDH均表现出良好的吸附性能和稳定性。综上所述，文章中的界面约束策略为LDHs材料提供了在极端酸性条件下的耐久性和高吸附性能，使其应用于对各种背景环境的铀捕集。
图1. DFNS@Mg-Co LDH的吸附铀示意图
论文得到了国家自然科学基金（5200020802），博士后特别资助（2019TQ0284）博士后面上（2020M672269，2020M672271）以及重大研发项目（2019YFA0706802）的支持。
论文信息：Interface-Constrained Layered Double Hydroxides for Stable Uranium Capture in Highly Acidic Industrial Wastewater
https://doi.org/10.1021/acsami.1c01960
