Sulfone Molecular Switch Enables Direct Two‐Electron Uranium Photoreduction in Programmed Covalent Organic Frameworks

材料科学 共价键 光催化 分子开关 噻吩 吸附 光化学 锕系元素 选择性 化学工程 电子转移 萃取(化学) 氧化还原 基质(水族馆) 动力学 纳米技术 工作(物理) 无机化学 催化作用 组合化学 金属有机骨架 激进的
作者
Guihong Wu,Fengtao Yu,Huiying Lei,Sai Jin Xiao,Fangru Song,Jian‐Ding Qiu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (9): e19608-e19608 被引量:8
标识
DOI:10.1002/adma.202519608
摘要

Abstract Photocatalytic uranium extraction from seawater is indispensable for sustainable nuclear energy, yet its efficiency is fundamentally limited by the prevailing indirect superoxide‐mediated reduction pathway, which suffers from sluggish kinetics, oxygen dependency, and poor selectivity. Herein, it is demonstrated that a molecular‐level “sulfone switch”, integrated into a covalent organic framework via edge‐hanging engineering, orchestrates a decisive shift from the indirect to a direct two‐electron transfer pathway for uranium photoreduction. The optimized Py‐DaSO‐COF achieves a remarkable uranium extraction capacity of 21.25 mg g −1 in natural seawater, which is coupled with rapid kinetics and high selectivity against vanadium ions, surpassing most reported photocatalytic systems. Notably, combined experimental and theoretical studies reveal that the electron‐deficient thiophene sulfone group promotes exciton dissociation, stabilizes key *UO 2 intermediates, and suppresses •O 2 − generation by diverting electrons directly to adsorbed uranium species. This work establishes a versatile molecular engineering strategy for controlling photocatalytic pathways, highlighting its universal significance for solar‐driven resource recovery and beyond.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zhl完成签到,获得积分10
刚刚
深情安青应助多情念云采纳,获得10
1秒前
1秒前
Oliver发布了新的文献求助10
1秒前
美丽的访彤完成签到,获得积分10
2秒前
乐乐应助WU采纳,获得10
2秒前
大气糖豆完成签到,获得积分10
2秒前
Thorns发布了新的文献求助10
3秒前
甜甜衬衫发布了新的文献求助10
3秒前
huang应助直率自中采纳,获得10
3秒前
潇潇雨歇给潇潇雨歇的求助进行了留言
3秒前
野性的马里奥完成签到,获得积分10
4秒前
黄桂斌完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
wc发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
生动的薯片完成签到,获得积分10
5秒前
希望天下0贩的0应助guugen采纳,获得10
5秒前
健壮的小小完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
大气糖豆发布了新的文献求助10
6秒前
魁梧的觅山完成签到,获得积分10
6秒前
霍红杰完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
今后应助坐以待毕采纳,获得10
6秒前
小易完成签到,获得积分10
6秒前
今后应助WATQ采纳,获得10
6秒前
复杂的飞荷完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
紧张的幻柏完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
王瑞发布了新的文献求助10
7秒前
清蒸青衣鱼完成签到,获得积分10
7秒前
领导范儿应助闪闪书竹采纳,获得10
7秒前
Thorns完成签到,获得积分10
8秒前
大个应助musicyy222采纳,获得10
8秒前
哈哈完成签到,获得积分10
8秒前
骑着鱼的猫完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7248316
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8871265
关于积分的说明 18716836
捐赠科研通 6927408
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198303
关于科研通互助平台的介绍 2373907
邀请新用户注册赠送积分活动 2173076