随着全球核电装机容量预计到2050年将增至950吉瓦，铀矿大规模开采与核工业利用带来的低浓度含铀废水（10-50 ppm）处理问题日益凸显。这类废水既关乎能源安全，又直接影响水体生态安全，成为连接核能增长需求与可持续资源管理之间的关键技术瓶颈。在众多铀捕获技术中，光催化技术因其低碳、无化学排放、低能耗和高提取效率而被视为最具前景的方案之一。其中，共价有机框架基光催化剂凭借高结构有序性、大比表面积和可调结构等优势展现出巨大潜力，但原始COF材料对铀酰离子的亲和力较弱，无法有效富集铀物种；而将吸附剂与光催化剂简单复合又面临吸附位点与光催化位点空间分离所导致的质量传输阻力问题，严重制约了铀捕获的动力学和整体效率。

针对上述挑战，东北师范大学元野副教授、朱广山教授课题组提出了一种离子配位策略，成功实现了COF纳米线在聚偕胺肟纤维表面的水平可控排列（图1）。该复合材料通过PAO的偕胺肟基团与COF光催化位点的协同作用，实现了可溶性铀的化学结合与光催化还原为(UO₂)O₂·4H₂O沉淀的高效集成。这一双路径协同机制使MICOF/PAO纤维在12小时内达到1259 mg g⁻¹的铀吸附容量（~10 ppm），提取时间仅为原始COF纳米线的十分之一；在铀浓度约50 ppm的加标冶金废水中，吸附容量高达9230 mg g⁻¹，创下了现有材料铀吸附容量的新纪录。

研究团队通过离子配位策略成功实现了N₃-COF₆₀纳米线在PAO纤维表面的水平排列，所合成的MICOF/PAO纤维高效协同化学吸附与光催化实现对铀酰离子的捕获，其低浓度铀溶液中的吸附性能远超迄今报道的吸附材料。未来研究方向可聚焦于复合材料的结构设计优化和规模化制备工艺提升，以推动其在大规模铀回收中的实际应用。

相关论文以“Horizontally arranged covalent organic framework nanowires on poly(amidoxime) fibers for high-efficiency uranium capture”为题，发表在《Nature Communications（自然通讯）》上。