自然界中，生命体经过亿万年演化，创造了一系列神奇的固液复合材料，实现了各种丰富的功能，例如猪笼草表层的液体能使表面超滑移；细胞核孔内的液体状蛋白能促进孔道内药物输运并避免结垢；肺泡孔中的表面活性剂液体层可实现呼吸的顺畅和动态门控行为。将固体材料的力学可靠性和液体材料的流动性与适应性有效利用，利用微纳多孔空间来限域功能液体，可发展出一类人工高性能固液复合材料，能带来自适应、疏水、抗污、自修复、光学可调、高效吸附等特性。固液复合材料兼具优异的力学和动态界面行为以及固、液体之间可控的微观相互作用，令其在气体捕获、膜分离、光学、能源器件等领域具有广泛应用。然而，如何精准构筑多孔限域固液复合材料，来实现液体界面的高效离子传输并保证微纳空间内动态液体界面的稳定性面临着重大挑战。
针对这一挑战，中国科学院苏州纳米所张学同团队与樊炤川团队合作开发了一种气凝胶限域固液复合膜，实现了动态、高效的铀资源提取。该材料以凯夫拉气凝胶膜作为纳米多孔基体，以杯芳烃/磷酸三丁酯作为功能液体，具有优异的稳定性、固液界面黏附性和高离子选择性（对铀酰离子的选择性是其他竞争离子的250～6510倍）。进一步，通过在固液复合膜上引入动态界面调控策略，动态交变压力下铀提取效率可达258.48 mg·g-1·h-1。这种方法就像真实海水的周期性“潮涨潮退”，有望给铀提取膜材料带来自更新能力和丰富的离子接触位点，展现了广阔的应用前景。该研究以题为“Kevlar Aerogel-Confined Functional Liquid-Based Composite Membrane Enables Dynamic Uranium Capture”的论文发表在《Advanced Functional Materials》上，第一作者为苏州纳米所盛智芝副研究员，通讯作者为张学同研究员与樊炤川研究员。
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