分类： 化学

来源： 《自然·通讯》

美国康奈尔大学研究团队开发出一种仅利用阳光、水和空气生产过氧化氢的全新方法。该技术采用两种光响应共价有机框架材料（ATP-COF），在可见光下高效驱动水与氧气合成过氧化氢。相较于当前依赖化石燃料、产生化学废料的传统工业制法，这一绿色路径有望实现过氧化氢的本地化、低碳生产，降低运输储存风险，尤其适用于污水处理、医疗消毒等分散场景。研究人员正致力于提升该技术的经济可行性与规模化应用前景。

来源：《自然·通讯》

研究团队开发了一种含银离子的沸石材料，可选择性吸附氙气，其氙/氪分离选择性高达1600倍以上，远超传统低温蒸馏法。通过调控银、钙离子比例，材料在保持高吸附能力的同时实现快速循环使用。结合同步辐射衍射与计算模拟，团队解析了材料原子结构和工作机理。该方法有望替代高能耗分离工艺，为化工、环保等领域提供低成本、节能的稀有气体分离方案。

来源：《美国国家科学院院刊》

研究团队通过理论模型发现，在分隔化系统中缓慢供应构建单元（而非快速补充）能显著提升复杂结构的自组装效率。延迟供应可减少同时形成的“组装核”数量，避免资源竞争，使已启动的结构优先成熟，从而缩短总组装时间并提高产率。该效应具有普适性，不依赖于分子结合能的精细调节，为合成生物学与纳米技术的系统设计提供了新原则。

来源：《化学—欧洲期刊》

研究团队开发了一种新型气体传感器，通过将定制糖分子受体固定于碳纳米管表面，形成精密的化学识别结构，可区分如柠檬烯等挥发性化合物的手性（镜像）异构体，检测灵敏度低至1.5 ppm。该传感器利用电子传输信号的差异实现分子识别，为构建“电子鼻”系统提供了新策略，未来可用于医疗无创诊断、环境监测及食品香料质量控制。其受体设计灵活，结合计算模拟与机器学习有望拓展检测范围。

来源：《自然·化学工程》

研究团队开发了一种名为“蒸发碳酸盐结晶”的碳捕获新技术，利用毛细作用和自然蒸发等被动过程，将氢氧化钾溶液通过聚丙烯纤维吸附并在表面形成超浓缩液层，高效捕集空气中的二氧化碳并直接生成固态碳酸钾晶体。相比现有技术，该方法省去了大型风机与液体再生化学处理步骤，可使设备投资成本降低达40%，且固态晶体易于用水冲洗回收。该技术特别适用于干燥环境，为低成本直接空气碳捕获提供了创新路径。

来源：Journal of the American Chemical Society

大阪大学研究团队首次开发出基于主族元素镓的氧化还原试剂，在可见光照射下能像过渡金属一样介导环化反应，高效合成苯二胺类医药关键中间体。这一发现突破了主族元素（特别是第13族）难以参与氧化还原催化的限制，为替代昂贵且环境成本高的铂、钯等过渡金属催化剂提供了新途径，有望推动可持续催化技术的发展。

来源：《自然》

马克斯·普朗克煤炭研究所Benjamin List教授团队在《自然》发表研究，首次通过不对称催化成功合成了稳定的开放式氮手性胺。该成果利用高限制性手性阴离子催化剂，引导烯醇硅醚与硝鎓离子对发生立体选择性加成，并通过在氮原子上引入两个含氧取代基，显著减缓了氮的伞形翻转，从而保持了产物的手性纯度。这一方法解决了因氮原子快速翻转而无法获得稳定开放式氮手性胺的长期难题，为药物、催化剂和材料科学提供了新的分子构建工具。

来源：《科学进展》

美国布法罗大学研究团队发现，由交联聚胺制成的新型气体分离膜虽会因与二氧化碳结合过强而阻碍其渗透，却能以创纪录的选择性实现氢气/二氧化碳分离——氢气透过速度是二氧化碳的1800倍，远超此前约100的基准值。该膜具备自修复特性、极端条件稳定性及商业化潜力。工业化学分离能耗占全球能耗高达15%，此类高效能膜技术有望显著降低碳排放，助力清洁工业进程。

来源：《科学进展》

印象派画家曾广泛使用一种鲜艳的翠绿色颜料（如巴黎绿），但其主要成分醋酸砷酸铜在光照下会自发降解，导致画作变暗、开裂。研究人员通过对比詹姆斯·恩索尔画作《阴谋》的样本与实验室模拟样本，发现光照（而非潮湿）是颜料劣化的关键因素。这一发现有望为艺术品修复提供新思路。

来源：《科学》

通过中子成像技术，研究人员发现锂离子在快充时会裹挟溶剂分子快速移动，导致电极出现空隙而降低效率。团队通过添加含氟溶剂分子形成反向作用力，使电池在13分钟内充电至80%。该突破解决了传统电极改性和电解液调整的固有缺陷，相关机理可推广至燃料电池、超级电容器等离子驱动系统。