文章核心观点 - 海南大学王宁教授和袁益辉研究员在Cell子刊Matter上发表文章 提出通过理性设计材料提升从海水中提取铀的效率 为可持续核燃料供应提供有前景的解决方案 [1][2][4][5] - 全球海水中铀资源取之不尽 但面临浓度超低 共存离子分离困难及海洋环境恶劣等挑战 阻碍实际应用 [4] - 文章系统总结了提高铀提取效率的材料理性设计策略 包括优化吸附剂和加入催化剂 以提升选择性 结合位点可及性及整体提取能力 [5] - 通过多维材料设计与先进计算技术深度融合 海水提铀技术有望实现突破性发展 开辟应对全球能源挑战的革命性路径 [6] 技术策略与研究方向 - 理性设计策略聚焦铀结合位点的精准调控 结构优化 催化强化以及抗生物污损组分的整合 特别适用于天然海水环境下的实际应用场景 [5][6] - 新兴方法包括增加活性位点暴露 减轻静电排斥以及促进物质传输 共同提高材料在海洋环境下的结构响应性和提取行为 [5] - 高通量计算筛选与实验数据挖掘的协同整合 为加速材料优化进程及发现非常规设计原理提供空前机遇 [6]