我团队博士研究生吴俊翔等在李良彬研究员、叶亚楠教授的共同指导下，围绕聚偕胺肟基海水提铀吸附剂传质效率低、铀/钒选择性差等关键问题，通过限制溶胀锁孔策略和对环酰亚胺二肟含量的调控，实现了聚偕胺肟物理结构与化学性质的正交调控，构建了环酰亚胺二肟官能团比例可调的大孔聚偕胺肟颗粒（SPP-PAO）吸附剂，有效缓解了传统聚偕胺肟吸附剂改性过程中孔道易坍塌、铀钒选择性差和传质效率低等问题，为海水提铀规模化应用提供了新的材料设计思路。相关研究工作发表在Chemical Engineering Journal期刊上。
在这项研究中，团队以商用聚丙烯腈（PAN）为前驱体，在水-甲醇共溶剂体系中通过偕胺肟化反应制备SPP-PAO吸附剂，利用甲醇作为不良溶剂限制聚合物分子链溶胀，从而保留大孔结构，并通过调控碱浓度精准实现开链偕胺肟（AO）和环酰亚胺二肟（IO）的含量调控，系统揭示孔结构与吸附性能、官能团含量与铀选择性之间的构效关系。在连续5次吸附–脱附循环后，吸附容量保持率≥80%；使用0.5 M盐酸作为脱附液，在10 min内洗脱效率达95%以上。更重要的是，该材料成功实现公斤级工程放大，50 L反应釜单批产出4.4 kg，4个平行批次在4 mg L−1铀溶液中吸附容量均超过300 mg g−1，单位制备成本仅13.55 USD kg−1。基于上述结果，团队提出的限制溶胀锁孔策略协同环化功能基团的正交调控设计方法，使所制备的SPP-PAO吸附剂兼具大孔结构、快速传质、高铀/钒选择性与良好的循环稳定性。
该工作建立了大孔结构与环化官能团比例之间的正交调控关联，系统研究了聚偕胺肟基吸附剂孔结构与吸附动力学、官能团组成与选择性之间的协同机制，为开发可工程化、低成本、高选择性的海水提铀材料提供了实验依据与技术路线。
该项工作得到国家自然科学基金（52303028）、建制化平台项目（JZHKYPT-2021-04）、中国海水提铀技术创新联盟创新发展基金（No. CNNC-HSTY-2024-003, No. CNNC-CXLM-202207）的支持。
Wu, J.; He, Y.; Zhang, X.; Mo, H.; Wang, Y. N.; Chen, S.; Song, Z.; Ye, Y. N.; Li, L. Macroporous polyamidoxime particles with tunable cyclization functionalization via a swelling-restricted pore-locking preservation strategy for efficient uranium extraction from seawater. Chemical Engineering Journal 2026, 542, 178224.
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.178224
