分类： 化学

来源：《美国化学会杂志》

宾夕法尼亚州立大学的化学家团队发现，油包水液滴在与表面活性剂接触并开始溶解时，能自发形成类似活细胞“伪足”的管状延伸结构。这些结构展现出生命样行为：它们能感知环境中化学梯度的方向，并向着更高浓度的表面活性剂或特定氨基酸生长，其趋避模式与单细胞生物相似。这项研究通过模拟简单的生命前体物质如何响应环境信号，为理解数十亿年前“物质向生命”的过渡过程提供了一块关键拼图，并可能启发新型仿生响应材料的开发。

来源：《先进功能材料》

研究团队发现，电动汽车高镍电池性能衰退的关键原因在于充放电过程中晶格结构扭曲，产生“氧空穴”并破坏氧原子稳定性。通过以少量铝替代部分镍，可有效改善氧原子周围的电子环境，抑制氧空穴形成，从而大幅延长电池寿命。该原子层面机制为同时提升电池能量密度、循环稳定性及热安全性提供了核心设计策略。

来源：《道尔顿汇刊》

维也纳工业大学团队利用“反冲化学”原理，创新了医用放射性同位素铜-64的制备方法。通过将铜-63嵌入特殊金属有机分子，在中子辐照下，新生成的铜-64因发射光子产生反冲，从分子中弹出，从而与稳定铜原子高效化学分离。该方法仅需研究堆，无需回旋加速器，成本更低，为医疗成像与癌症治疗提供了新途径。

来源：《自然·通讯》

阿尔伯塔大学研究团队在中国南海深海热液喷口岩芯中发现，矿物催化的非生物固氮反应可直接生成对生命起源至关重要的铵。这一过程为早期地球在缺乏日照的深海环境中提供了必需的碳氮养分，不仅填补了生命起源第一步反应的关键空白，也为解释“黯淡太阳悖论”（即早期地球如何在微弱阳光下保持液态水）提供了新线索，表明该反应可能曾在地球历史中广泛发生。

来源： 《美国化学会志》

研究团队开发了一种钯‑金合金助催化剂，首次在光催化甲烷偶联反应中高效将温室气体甲烷转化为高价值化工原料乙烯。该催化剂负载于二氧化钛上，在可见光下实现了13.73 mmol·g⁻¹·h⁻¹的甲烷转化率与0.18 mmol·g⁻¹·h⁻¹的乙烯产率，量子效率达12%（350 nm）。机理研究表明，合金结构降低了碳‑碳耦合能垒并促进*CH₂中间体生成，从而选择性导向乙烯合成。该技术为甲烷资源化利用与减排提供了新路径。

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。