低碳排放的核能被認(rèn)為是解決世界日益增長的清潔能源需求最有希望的方案之一。鈾是生產(chǎn)核能的重要原料，其分離和提純引起了研究者們的廣泛興趣。溶劑萃取是目前最成熟的鈾分離和提純技術(shù)。然而傳統(tǒng)的萃取流程步驟較多，需要進(jìn)行反萃和進(jìn)一步濃縮等后續(xù)處理才能達(dá)到最終分離富集目標(biāo)金屬離子的目的。由此帶來一個棘手的問題，即傳統(tǒng)的萃取往往伴隨著大量的有機(jī)廢液甚至放射性廢液產(chǎn)生，這些廢物如不能得到妥善處理和處置，將給環(huán)境帶來巨大的潛在威脅。

宏觀超分子自組裝（Macroscopic supramolecular assembly, MSA）是超分子化學(xué)的研究前沿。要實(shí)現(xiàn)宏觀尺度的超分子自組裝，有兩個必須滿足的條件：第一，組裝模塊之間要有分子間相互作用力；第二，要有持續(xù)的驅(qū)動力推動這些組裝模塊相互靠近，使他們的距離達(dá)到納米尺度以下，讓大量的分子間相互作用力能夠發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)宏觀自組裝。馬朗戈尼效應(yīng)(Marangoni effect)是實(shí)現(xiàn)宏觀尺度超分子自組裝的一種理想的驅(qū)動力。然而，表面張力梯度引起的馬朗戈尼效應(yīng)通常持續(xù)時間較短，導(dǎo)致組裝效率較低。