核裂变可产生4亿千兆瓦的电力，占全球发电量的11%。铀（U）是裂变燃料和放射性废物的基本元素。因此，U的回收具有重要意义。

近日，麻省理工学院李巨教授，Chao Wang报道了开发了一种从水溶液中提取U的原位电解沉积法。

文章要点

1）研究人员采用水热法合成了3D-FrGOF，氧化石墨烯上丰富的官能团与乙二胺(EDA)、多硫化物、多硫双胺和自由多硫化物自由基物种反应，可得到硫改性和胺改性的功能化石墨烯泡沫。研究人员将功能化的还原氧化石墨烯泡沫（3D-FrGOF）作为工作电极，其既是析氢反应催化剂，同时，石墨烯表面的官能团可以与溶液中的铀离子结合，因此可作为U沉积基底。

2）结果显示，在未达到饱和的情况下，3D-FrGOF对U(VI)离子的比电沉积容量为4560 mg g⁻¹，库仑效率可达54%。同时，添加的海水中的U浓度从3 ppm降低到19.9 ppb，低于美国环境保护局的饮用水U限值（30 ppb）。而在反向偏置电压的第二浴中，将U收集电极喷射到2000 ppm浓U溶液中，电极可以有效地再生和循环至少9次，而不会有太大的效率衰减。

所开发的自支撑3D-FrGOF电极有望用于先进的水处理分离技术。

参考文献

Chao Wang, et al, Uranium In Situ Electrolytic Deposition with a Reusable Functional Graphene-Foam Electrode, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202102633

https://doi.org/10.1002/adma.202102633