来源:兰州大学稀土元素和铀酰离子是现代科技和能源领域中不可或缺的战略资源。稀土元素因其在电子产品、磁性材料、催化剂等方面的广泛应用,被誉为“工业维生素”。铀作为核能发电的关键燃料,其在清洁能源发展中的重要性不言而喻。然而,这些资源的高效提取和利用一直是全球科技和工业发展的瓶颈,尤其是在国际形势复杂多变的背景下,我国在这些关键材料的获取和利用上面临着“卡脖子”问题。海水中蕴藏着丰富的铀资源,但由于其浓度极低且存在大量竞争离子,从海水中高效提取铀依然是一个巨大的技术挑战。因此,开发高效、选择性强且可持续的分离技术,对于稀土和铀资源的高效利用具有重大意义,并直接关系到国家战略资源安全和科技自主创新能力。膜技术作为重要的分离手段,因其无相变、无添加剂、易于自动化、绿色环保等特点,已被广泛应用于生物、医学、化工、食品等领域。然而,作为一种传质分离过程,构筑一种具有离子识别与筛分的类细胞离子通道的膜通道依然是一个巨大的挑战。二维膜作为一种新兴的分离材料,因其可控的层间距与易于功能化的单原子单元,在离子与分子分离领域中具有巨大的应用潜力。然而,二维膜的层间传质空间过于狭小(亚纳米级),在二维空间中进行精确的材料设计和化学合成,尤其是在实现亚纳米级孔道精确控制方面,面临着巨大的挑战。针对上述挑战,近日兰州大学陈熙萌教授和李湛研究员团队通过开发一类全新结构与功能的工程化生物膜和异质结膜通道,展现出类...
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来源:湖南大学近日,徐先东教授课题组通过调控相转变过程,提高了Ga添加烧结钕铁硼磁体的磁性能,相关成果以“Tailoring phase transformation pathways to enhance magnetic performance in Ga-doped sintered Nd-Fe-B magnets”为题在金属材料权威期刊Acta Materialia上发表。新能源汽车的发展刺激了市场对钕铁硼磁体的需求,尽管目前生产的钕铁硼磁体的最大磁能积已经可以接近理论极限,但是其矫顽力仍然有巨大的提升空间。论文作者通过引入富Pr含Ga、Cu的辅助合金,实现对RE-rich相成分的调整,进而调控Ga添加钕铁硼磁体中RE6Fe13Ga相的相转变过程,并利用SEM、TEM及XRD等多种表征手段对磁体的组织结构进行系统的表征分析,揭示磁体中的相转变过程以及磁性能强化机制。研究结果表明: RE-rich相的持续消耗不断地为熔融相提供稀土和Cu元素,增强了熔融相的润湿性并延缓了RE6Fe13Ga相的形成,从而促进了磁体中第二相的均匀分布,为获得高矫顽力和高方形度的磁性能奠定了基础;薄铁磁性晶界的存在有效减少了反向磁畴形核场的分散并维持了主相晶粒间的交换耦合作用,有助于磁体获得优异的方形度。非晶Fe-rich晶界、RE6Fe13Ga晶界以及非铁磁性的RE-rich晶界对主相晶粒的充分包...
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来源:北京大学化学与分子工程学院自二苯铬发现以来,金属芳烃配合物即成为一类重要的金属有机化合物。过渡金属芳烃配合物中的配位芳烃通常被认为是中性的,而稀土金属则更倾向与芳烃负离子形成配合物。相较于萘和蒽等稠环芳烃,苯的还原电势极低(–3.42V vs. SCE),因此稀土的苯负离子配合物相对较少。目前已报道的稀土苯配合物主要为苯单负离子和苯二负离子(图1a),以及Diaconescu课题组和北京大学化学与分子工程学院黄闻亮课题组前期报道的稀土联苯四负离子配合物(图1b,Nat. Commun. 2013, 4, 1448; Inorg. Chem. 2015, 54, 2374; Chem. Sci. 2021, 12, 227)。2020年,黄闻亮课题组报道了首例金属稳定的苯四负离子配合物,即反三明治型钍苯配合物(图1c),但稀土的苯四负离子配合物至今尚没有报道。近日,黄闻亮课题组实现了中性稀土苯四负离子配合物的合成,结合实验表征和理论计算阐明了其电子结构,并探究了其作为多电子还原剂的反应性。该研究成果以“Neutral Inverse-Sandwich Rare-Earth Metal Complexes of the Benzene Tetraanion”为题,于近期发表在Chemical Science上,并被编辑部选为“Pick of the week”。考虑到之前报道的反...
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由于配位键的动态性及可调节性强,且在多种外界刺激下可表现出解络合与重新络合,因此越来越多的学者利用配位键构筑功能与智能自修复高分子材料。配位键的动态性能可在很宽的松弛时间范围内进行调节,其中,慢松弛型配位键可作为强交联点;而快松弛型配位键可作为弱交联点。配位交联点越强,力学强度通常会越高,但伸长率、自修复速率与效率会削弱。而配位交联点弱,伸长率和自修复性能通常会较好,但力学强度较弱。为解决这一难题,一种方法是设计兼具强、弱配位点的配体用于单金属配位交联。在这种配体中,强配位点提供力学强度,而弱配位点主要耗散能量,因此可实现配位交联高分子的增强增韧与良好的自修复性能。另一种方法则是采用双金属配位交联设计。其中,一种金属离子与配体形成强配位交联,而另一种金属离子与配体形成弱配位交联。基于此设计,同样可实现增强增韧。但这方面的研究主要还是集中在刺激响应性方面,很少涉及增强增韧与自修复方面的探讨。点击下方阅读原文查看通知全文↓↓↓↓↓↓阅读原文
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