从海水中高效提取铀对于满足核能工业发展对铀资源的增长需求至关重要。然而，目前可用的铀吸附剂面临着多重挑战，包括超长提取周期、严重的海洋生物污垢和海洋运动的剧烈影响。针对这些挑战， 并受到海藻对海洋生物污垢和运动的高耐受性的启发，一种受海藻启发的超韧性 (KIST) 生物水凝胶被制造用于从海水中提取铀。
示意图 1. KIST 水凝胶提取铀和抗生物污垢活性的机制示意图。
KIST水凝胶是通过将生物友好且成本低廉的细菌细胞碎片与聚乙烯醇复合而成，使得KIST水凝胶具有高度的环境友好性。由于细菌细胞碎片对铀的吸附速度快，KIST水凝胶在含有生物污垢的天然海水中实现了1.18 mg g-1的铀提取能力，超快平衡吸附时间为28小时，是所有可用水凝胶中最短的。天然海水中的铀吸附剂。细菌细胞碎片的抗菌活性使 KIST 水凝胶对包括海洋细菌和海藻在内的各种海洋生物污垢微生物的生长具有高达 99.21% 的抑制率。KIST 水凝胶还具有出色的拉伸能力、柔韧性和流变特性，使水凝胶具有很高的抗洋流能力。考虑到这些优点，KIST 水凝胶将是一种用于实际铀提取的有前途的吸附剂。
图 1. KIST 水凝胶的表征。
图 2. 掺铀模拟海水中铀的吸附性能。
图3 KIST 水凝胶的抗生物污染活性。
图 4. 从天然海水中提取铀。
相关论文以题为 Kelp inspired bio-hydrogel with high antibiofouling activity and super-toughness for ultrafast uranium extraction from seawater 发表在 《Chemical Engineering Journal 》 上。 通讯作者 是 海南大学 王宁教授 、 袁益辉研究员 。
参考文献：
doi.org/10.1016/j.cej.2021.133121
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