В Мировом океане содержится 4,5 миллиарда тонн урана — в тысячу раз больше, чем в земных недрах. Однако извлечь элемент, ценный для ядерной энергетики, сложно из-за его низкой концентрации (около 3,3 микрограмма на литр) и наличия ванадия, который химически похож на уран. Новая технология позволила повысить эффективность улавливания урана из морской воды в 40 раз в сравнении с похожими методиками.
В качестве поглощающего материала ученые использовали перспективный класс металлоорганических каркасов (MOF) на основе цинка. Соединения представляют собой особую структуру с большими порами, что позволяет им эффективно захватывать различные вещества. Особенность нового материала в том, что поры «научили» менять размер под действием ультрафиолета и видимого света. Молекулы урана проникают внутрь, а затем поры сужаются под действием света, «отталкивая» ванадий.
Эксперименты с морской водой показали, что грамм материала поглощает 588,24 миллиграмма урана. При этом эффективность разделения урана и ванадия превосходит существующие технологии.
