铀(uranium)是原子序数为92的元素，是自然界中能够找到的最重的元素。1789年，由德国化学家克拉普罗特(M. H. Klaproth)从沥青铀矿中分离出，并用1781年新发现的一个行星——天王星命名它为uranium，元素符号定为U。铀共有24种人工同位素(U-217～U-242)，但在自然界中只存在三种同位素(U-234，U-235，U-238)，均有放射性，拥有非常长的半衰期。其中U-235是唯一可裂变的天然核素，受热中子轰击时吸收一个中子后发生裂变，放出的总能量为195 MeV，同时释放2～3个中子，引发链式核裂变；U-238是制取核燃料钚的原料。在1939年哈恩(O. Hahn)和斯特拉斯曼(F. Strassmann)发现了铀的核裂变现象之后，铀成为重要的核燃料。

地壳中铀的平均含量约为2.5 ppm，即平均每吨地壳物质中约含2.5 g铀，比钨、汞、金、银等元素的含量高。但铀在各种岩石中的含量很不均匀。在花岗岩中的含量较高，平均每吨花岗岩含3.5 g铀。海水中铀的浓度相当低，平均每吨海水只含3.3 mg铀，但由于海水总量极大，海水中铀总含量可达45亿t。

由于铀的化学性质很活泼，自然界不存在游离态的金属铀，而以化合态存在。铀在地壳中分布广泛，已知的铀矿物有170多种，但具有工业开采价值的铀矿只有二三十种，其中最重要的有沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀)、品质铀矿(主要成分为二氧化铀)、铀石和铀黑等。

块状铀在空气中易氧化，生成一层发暗的氧化膜。其在空气中加热即燃烧，高度粉碎的铀在空气中极易自燃。铀能和几乎所有的非金属作用(惰性气体除外)，铀易与卤素反应生成卤化物；在加热条件下，铀可以分别和氢、硫、氮、碳形成相应的化合物。铀能与多种金属形成合金，能与汞、锡、铜、铅、铝、铋、铁、镍、锰、钴、锌、铍作用生成金属间化合物。

全世界铀资源大致可分为两大类：一次供给源和二次供给源。一次供给源是指从自然界存在的天然铀中获取的铀资源，包括陆地铀资源和海洋铀资源，其中陆地一次供给源分布广阔且极不均匀。一次供给源又可以分为传统资源和非传统资源。传统资源是指从铀矿石中开采出来的铀资源，非传统资源是指天然存在的品位比较低或者作为其他资源中的副产物，有一定回收价值的铀资源，其中最重要的非传统一次供给源就是海水中的铀。二次供给源是指作为军用或民用被加工之后的铀，或者乏燃料后处理回收的铀等。

海水提铀研究已有将近60年的历史，最早始于1964年Davies等的工作，该研究起源于英国20世纪50年代的“Project Oyster”。第二次世界大战后，全球开始核能及核武器的研究，而陆地铀矿资源的稀缺导致了国际市场的不稳定，从而影响国防及能源产品的制造，这使人们产生了紧迫感。

随着全球资源日益减少，人口不断增加，为了防止社会、政治及环境因素影响能源供应安全，造成全球经济问题，人们开始对工业金属和矿物的非常规储备形式进行探索和利用。以目前的铀资源消耗速率，全球铀矿资源储量可维持核电发展80～120年。但到2050年，全球人口总数将超130亿，新兴经济不断发展，能源需求不断攀升。过去20年，尽管美国等发达国家人均能源消耗逐渐降低，但全球层面的能源消耗依然提高了30%，预计到2040年，核能发电量比现在多1倍，保证铀资源的稳定供应成为解决能源安全问题的关键。

海水中铀资源总量经估算可达45亿t，是传统陆地铀矿资源的1000倍，足以满足人类核能发电可持续发展数千年。海水提铀是从海水中提取铀化合物的过程，可以实现对海水中铀资源的开采。为了保证铀资源稀缺国家的铀资源供应，防止铀资源供应链发生急剧波动，发展成熟、低碳的海水提铀研究工作势在必行。同时海水提铀的过程对于环境非常友好，完全区别于陆地铀矿的破坏性开采形式，可以实现资源开采与环境保护兼顾，是一种环保绿色的铀资源开采技术。

中国的海水提铀研究始于20世纪60年代，在上海成立了海水提铀办公室。从20世纪70年代开始，中国科学院海洋研究所、山东海洋学院等单位在核工业部、国家海洋局的资助和支持下，对海水中的铀提取进行了一系列的研究工作。国家海洋局第三研究所研制的钛型吸附剂，最佳吸附容量达到0.65 mg U/g ads。1970年，华东师范大学“671”科研组利用水合氧化钛作为吸附剂，通过在海边搭建槽型吸附床的形式，利用潮汐作用来进行海水提铀，从海水中提取出了30 g铀。但是由于当时进行海水提铀场地选址和搭建困难，以及水合氧化钛在吸附过程中损失严重等问题，相关研究没有继续。

从2011年开始，在国家相关部门的资助下，中国工程物理研究院、中国科学院上海应用物理研究所、中核集团和部分高校等多家科研单位陆续投入到海水提铀的研究工作中。主要发展了多种不同类型的提铀材料，包括有机-无机复合材料、氧化石墨烯/偕胺肟水凝胶、偕胺肟功能化的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、静电纺丝法制备聚偏氟[poly(vinylidene fluoride)，PVDF]乙烯/聚偕胺肟等。并针对海水提铀的机理及海水提铀工程化技术等领域开展了相关研究工作。