创纪录！他，博毕3年即211教授，东师院长/「国家杰青/长江特聘」，新发Nature Water！

海水是世界上最大的铀储量，从海水中高效提取铀可以促进核工业数千年的可持续发展。然而，传统的萃取过程必须经历CO₃²⁻离子从[UO₂(CO₃)₃]⁴⁻阴离子解离才能结合铀酰核心，而铀酰核心具有高能垒，导致选择性差和工作时间长。

2025年1月2日，东北师范大学朱广山教授在国际顶级期刊Nature Water发表题为《High-capacity uranium extraction from seawater through constructing synergistic multiple dynamic bonds》的研究论文，Ye Yuan、Doudou Cao为论文共同第一作者，朱广山教授为论文通讯作者。

创纪录！他，博毕3年即211教授，东师院长/「国家杰青/长江特聘」，新发Nature Water！

朱广山，东北师范大学化学学院教授、院长，国家杰青，长江学者特聘教授，“万人计划”中青年科技创新领军人才。1971年出生，1993年、1998年获得吉林大学学士和博士学位，随后留校工作，期间1999-2000年前往日本东北大学从事博士后研究，2001年晋升为教授，2017年至今担任院长。

朱广山教授的研究工作涉及吸附分离导向的多孔芳香骨架（PAFs）的设计合成及先进功能应用，多孔支撑膜的制备及其气体分离，金属有机框架材料的设计合成以及纳米孔材料药物传输体系等方面的研究。在本领域产生了较强学术影响，获得国内外同行的高度评价。截至2022年8月，他在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun.、Adv. Mater.等国内外杂志发表研究论文420余篇，他引20000余次。

在这里，作者结合分子模板策略来合成几种具有可调纳米孔尺寸的富含羟基的共价有机框架。在1.2 nm大小的共价有机骨架空腔中，羟基与氢键NH₄⁺阳离子偶联，通过协同静电和氢键相互作用选择性地结合三碳酸铀酰离子。

该框架表现出高铀提取能力，400分钟内去除率>99.99%（温度298K下初始浓度5 ppm，pH=8-9）。

值得注意的是，7天内从天然海水中吸收铀的能力达到了创纪录的23.66 mg g⁻¹，超过了传统的基于偕胺肟的吸附剂350%。

图1：富含羟基的COF网络的示意图

图2：结构和孔环境

图3：富含羟基COF的离子吸收

图4：铀吸附机制

图5：从真实海水中回收和吸收铀

综上，作者研究了一种从海水中高效率提取铀的方法，通过构建协同多重动态键的共价有机框架（COF）材料。研究人员成功实现了从自然海水中快速、高容量地提取铀，具有重要的能源可持续性和核能发展意义。

研究团队合成了几种富含羟基的COF，这些材料能够通过协同静电和氢键作用选择性地结合铀酰碳酸盐离子，展示了超过99.99%的铀提取率和23.66 mg/g的吸附容量。这一成果对于核能产业的可持续发展具有重大意义，因为它提供了一种从海水中高效提取铀的新途径，有助于缓解铀矿资源压力，并可能对未来的核能利用和铀资源回收技术产生深远影响。

Yuan, Y., Cao, D., Cui, F.et al. High-capacity uranium extraction from seawater through constructing synergistic multiple dynamic bonds. Nat Water (2025).

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