他，37岁获「国家杰青」资助，8天连发2篇Nature大子刊！

主要观点总结

文章介绍了一种解决铀废水治理难题的新方法，通过“电子缓冲”可充电微电极吸附剂体系，实现了快速高效的铀捕获与还原。该体系解决了传统方法中的动力学慢、竞争离子干扰大等问题，具有高的提取速率、容量和电子利用率。研究成果发表在《Nature Water》上，文章还介绍了材料的设计、筛选、性能表征、再生循环稳定性以及实际应用情况，并进行了经济分析和未来展望。

关键观点总结

关键观点1: 铀废水治理的重要性和挑战

铀矿开采、燃料加工及核电运行产生大量含铀废水，传统方法存在动力学慢、竞争离子干扰等问题，新方法通过“电子缓冲”可充电微电极吸附剂体系解决了这些问题。

关键观点2: “电子缓冲”可充电微电极吸附剂体系的特点和优势

该体系通过“电子储存–铀提取–材料再生”三步循环，实现电子注入与铀还原过程的解耦，具有高的提取速率、容量和接近100%的电子利用率。

关键观点3: 材料的设计和筛选

为了兼具电子缓冲、表面催化和高负电性三大特征，作者系统评估了多种过渡金属氧化物的铀还原催化活性，最终选定铁基磷酸盐作为候选微电极吸附剂。

关键观点4: 材料的性能表征

在模拟高浓度铀废水中，LFP表现出最突出的提取性能，动力学测试中初始提取速率达1062 mg g ⁻ ¹ h ⁻ ¹ ，容量854 mg g ⁻ ¹ 。在不同初始浓度下依然保持快速提取特性，工业废水处理适应性极强。

关键观点5: 材料的再生和循环稳定性

材料再生采用Na₂CO₃ + H₂O₂混合淋洗体系，30分钟即可回收95%铀，4小时实现完全脱附。经过再充电处理，LFP几乎恢复全部储电子能力，且在10个“提取–再生”循环中，铀去除率始终维持在95%以上。

关键观点6: 实际应用和经济效益

该体系在真实铀矿废水中表现出良好的性能，6小时内去除97.1%的铀。经济分析显示，生产1 kg铀的原料成本仅约12.1美元，远低于市场价格，且能耗显著降低，具备商业化潜力。

关键观点7: 未来展望

通过调控储电子材料的能级与表面催化特性，该方法有望拓展至更多金属离子乃至有机污染物的高效去除与资源化利用。

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