长期以来，铀资源短缺和铀污染问题一直是限制核能发展的关键问题。能否高效地进行铀的富集分离成为决定核能发展的制高点。近日，清华大学研究出的介孔炭具有均一的介孔通道和高比例表面积，并且在良好的机械、化学和辐照稳定性等优良特点，在铀的吸附分离方面具有巨大的潜力。

研究学者分别采用骨架氮掺杂、表面氧化、多巴胺聚集体（PDA）和聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA）可控接枝等四种不同的方法制备了高性能的介孔炭。研究表明，乙二胺共价修饰的PGMA接枝型介孔炭CMK-3对铀具有最好的吸附性能，包括最快的吸附速度、最大的吸附容量和最好的吸附选择性等,但是制备工艺十分复杂。多巴胺聚集体沉积型介孔炭对铀的吸附能力强于表面氧化性FDU-15，且其制备过程最简便、温和和高效，在铀吸附分离领域具有巨大的潜力。

图|PDA沉积型CMK-3对铀的吸附选择性

研究者首次创新性地将生物分泌的多巴胺引入有序介孔炭的表面功能化领域，制备了结构性质保持良好、功能基团接枝密度高且可调的多巴胺聚集体沉积型有序介孔炭。建立了多巴胺化学耦合ICAR ATRP改性介孔炭的方法，实现了PGMA接枝型介孔炭的可控制备。

图|PGMA接枝型CMK-3的制备过程

该项研究有望高效率地实现铀资源的富集分离，为未来核能的可持续发展提供坚实的基础！