“铀的光电催化分离”专辑——庆祝西南科技大学建校72周年
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铀作为核能开发与利用的重要燃料，主要来源于陆地铀矿开采，而随着核能事业的大力发展，陆地铀矿难以满足长期的核能发展。因此，从天然海水以及核燃料循环过程中产生的核废水中提取非常规铀资源，对于缓解我国铀资源供需矛盾、保障核能可持续发展具有重要意义。然而，海水以及核废水因环境复杂，传统技术工艺存在抗干扰性差、分离效率低等难题，亟需寻求低成本高效率的新方法和新技术。
近年来，为解决铀提取的工业化技术难题，我国科学家将目光转向了成本更低、效率更高的光电催化技术。光电催化技术主要利用光电子或电极电子，对可溶的铀酰离子还原、结晶，最终形成难溶产物实现分离。与传统物理化学吸附、离子交换方法相比，铀的光电催化分离利用电子辅助铀酰分离，动力学更快；分离过程融入铀酰的还原过程，对难还原干扰离子具有天然抗干扰性。而铀的光电分离核心难点在于光电分离材料的构筑，不仅需具备优势铀种态的高效配位位点，还需具备高效电子局域或输运能力，实现光电催化的高活性和对铀物种的高选择性相统一。
鉴于此，本人有幸受《核化学与放射化学》编辑部邀约，值此西南科技大学建校72周年之际，特别组织了本期“铀的光电催化分离”专辑，分享国内铀的光电催化分离领域部分最新研究成果，并展望了铀的光电催化分离技术的未来发展趋势。本专辑投稿单位包括清华大学、中国原子能科学研究院、中国科学院、华北电力大学、哈尔滨工程大学、兰州大学、西北工业大学、西南科技大学、东华理工大学等多家相关科研院校。内容重点围绕以下几个方面的问题：
（1）铀的配位化学行为。专题内容涉及铀在萃取等典型分离过程中的配位化学行为、萃取剂对铀的配位特性、萃合物/配合物的结构以及萃取机理等。重点探讨了铀-萃取剂体系的配位化学行为和萃取性能，为研发对铀具有强配位能力的铀分离材料提供理论指导。
（2）光电催化剂的精准设计及其对铀的还原分离机制。专题内容涉及目前光电领域中的典型材料，特殊场景下催化剂的设计思路，复杂环境下光电分离综合效率评估。结合多谱学表征，从宏观和微观角度分析铀的光电分离反应过程中铀形态转变，揭示活性物种对铀配位-还原-成核-结晶跨尺度演变过程的影响规律，为复杂环境中铀的还原分离行为提供理论依据。
（3）复杂水体环境中铀光电分离工程化的挑战和展望。在工程应用中，铀分离材料需满足更高的环境抗干扰要求。梳理目前铀的光电分离技术发展历程，总结前沿光电催化剂的结构设计思路、功能改性策略以及催化机理，讨论铀的光电分离技术面临的挑战和未来的发展方向，对未来铀的光电分离技术工业化应用具有重要的指导意义。
诚望本专辑能为关注铀光电分离基础研究和工程试验的同行带来有益的启示，从而促进我国铀的光电分离技术发展。由于篇幅有限，本专辑未能全面覆盖国内铀的光电催化研究领域的众多研究成果，对此深表歉意！不当之处，敬请批评指正。
最后，衷心感谢为本专辑精心准备论文的所有作者，感谢《核化学与放射化学》编辑部对本专辑的筹备和出版付出的精力和努力！
西南科技大学 竹文坤 陈涛
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