近日，南华大学化学化工学院张也教授领衔的 「低维纳米材料光电技术实验室」团队成功研制了一种可用于高效去除污水中铀（U (Ⅵ)）的异质结纳米压电催化材料，相关研究成果以「BiFeO3@In2Se3异质结压电催化高效除铀」为题，发表在高水平SCI期刊【Small】上。
铀具有高能量密度，是核能应用的关键元素，其需求随着核工业的发展而不断增加。然而，在铀的提取和利用过程中，如果处理不当，往往会产生大量含铀酰离子(UO22+)的污水，造成严重的环境和铀资源浪费问题。从含铀污水中去除和提取铀，对人类健康、环境保护和核能的可持续发展具有巨大意义。
在过去的几十年里，已经开发并应用了许多从含铀水体中去除或提取铀的技术，例如化学沉淀、阳离子交换、电催化和光催化等。压电催化是一种新型催化模式，其不需要额外的电能，不依赖光照条件，可以利用自然界中常见的机械能（如潮汐能）实现对水体环境中污染物的有效去除，被广泛的应用于染料降解、细菌消毒和水分解等领域。
鉴于此研究背景，张也教授团队通过将无机钙钛矿BiFeO3与二维层状In2Se3铁电材料结合，构建了一种性能良好的BiFeO3@In2Se3异质结纳米压电催化剂。制备的催化剂能够通过压电催化转换过程将污水中的可溶性U(VI)离子还原固定形成不溶性产物(UO2)O2•2pO和UO3。在不使用任何牺牲剂的情况下，该催化剂对污水中铀去除率可达94.6%，兼具良好的循环稳定性。此外，通过可见光的辅助照射，可以进一步将铀的去除效率提升至98.8%。该研究还系统阐明了污水中铀的去除机制，为污水中的铀去除提供了一种新的有效方法。
南华大学在读硕士生郭镕硕为第一作者，南华大学张也教授、金灵华博士为该研究论文的共同通讯作者，南华大学化学化工学院为第一单位。该研究得到了南华大学科研启动经费、国家自然科学基金、湖南省教育厅青年基金、湖南自然科学基金等项目的支持。
通讯员郭镕硕 潇湘晨报记者李楠 实习生雷志晶
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