近日，海南大学海洋科学学院（南海海洋资源利用国家重点实验室）王宁教授、袁益辉研究员团队在海水提铀研究领域取得新进展，相关成果以《Bidirectional reactant flux coupling in hollow hierarchical covalent organic framework enabling efficient uranium extraction from seawater》为题发表在Nature Communications。

铀是支撑核能产业可持续发展的核心战略资源。陆地上可开采铀矿储量有限，而全球海水赋存约45亿吨铀元素，是储量规模极为可观的潜在铀资源库，研发高效海水提铀技术对保障核燃料长期稳定供给具有重大战略意义。然而在开放海洋环境中，光催化提铀过程受限于溶度积（Ksp）门槛与流动海水对反应物的稀释效应，难以同时实现H₂O₂与UO_2²⁺的局部同步高效富集，大幅制约了光催化海水提铀性能的进一步提升。

针对上述关键瓶颈，研究团队提出了一种创新性双向反应物流耦合策略，构建了具有分区限域结构的空心分级共价有机框架微腔反应器（HH-COF-(CN/AO)_x），依托独特空腔分级结构实现H₂O₂与UO_2²⁺的空间分隔与界面定向汇聚，解决了超稀释海水体系下铀矿化反应过程难以启动与维持的核心问题，在天然海水中铀提取容量可达25.1mg/g，较非空心对照提升3.9倍，为海洋铀资源高效资源化开发开辟了全新结构调控设计路径。

基于双向耦合策略的空心共价有机框架微腔反应器海水提铀机制示意图

论文已在Nature Communications在线发表，详情请查阅：Zhang, J. et al. Bidirectional reactant flux coupling in hollow hierarchical covalent organic framework enabling efficient uranium extraction from seawater. Nature Communications (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-74724-3