来源:《焦耳》
研究团队开发出一种名为S3E的“可切换溶剂选择性提取”技术,可从低浓度、高杂质盐水中高效提取锂。该技术利用温度敏感型溶剂,在室温下吸附锂与水,加热后释放纯净锂并实现溶剂再生。实验表明,其锂选择性分别是钠的10倍和钾的12倍,并能有效分离镁杂质。这一方法有望替代传统高耗水、长周期的盐田蒸发法,为清洁能源转型提供更可持续的锂资源供应方案。
来源:《焦耳》
研究团队开发出一种名为S3E的“可切换溶剂选择性提取”技术,可从低浓度、高杂质盐水中高效提取锂。该技术利用温度敏感型溶剂,在室温下吸附锂与水,加热后释放纯净锂并实现溶剂再生。实验表明,其锂选择性分别是钠的10倍和钾的12倍,并能有效分离镁杂质。这一方法有望替代传统高耗水、长周期的盐田蒸发法,为清洁能源转型提供更可持续的锂资源供应方案。
来源:PRX Energy
密歇根大学研究团队通过结合符号回归与先进算法,从88400种金属有机框架(MOF)的数据中推导出仅基于一两个物理特征的简单代数方程,即可准确预测其实际储氢容量。研究发现,空隙率(空腔体积占比)可独立预测空间效率,而空隙率与孔体积的组合可预测重量效率。该透明、可解释的模型计算成本极低,能直接集成于新材料自动化设计流程,有望加速清洁氢能存储材料的研发。
来源:《自然》
哈佛大学与默克科学家合作,受新冠疫情期间“混合检测”策略启发,开发出一种用于高效筛选催化剂协同组合的新方法。通过将多种催化剂候选物按特定模式混合进行批量反应实验,并利用定制算法分析反应性能数据,反推出具有协同增效作用的特定催化剂配对。该方法在模拟数据与真实钯催化脱羰交叉偶联反应中均得到验证,能大幅减少所需实验次数。该框架有望拓展至三元或更高阶催化剂组合的发现,为可持续化学与药物合成提供高效探索工具。
来源:《自然·催化》
德国弗里茨·哈伯研究所研究发现,钴氧化物(Co₃O₄)催化剂在异丙醇氧化制丙酮反应中,其表面和体相结构的动态变化对催化选择性具有决定性影响。研究通过原位X射线光谱与原位透射电镜联用,发现催化剂在200°C时处于两种能量状态之间的亚稳态“捕获”状态,此时活性和选择性达到最优。这一发现挑战了传统追求“完美稳定”晶体催化剂的设计思路,揭示了催化剂表面动态重构与缺陷化学对工业催化性能的关键作用,为理性设计高效选择性催化剂提供了新方向。
来源: Physical Review Letters
上海交通大学团队利用兆电子伏超快电子衍射结合电荷对分布函数分析,首次在氨分子光解过程中实现了对价电子和氢原子核动力学的实时空间成像。该方法同时捕获了电子轨道跃迁、密度演化及电子-电子关联,为揭示化学反应中的电子与核耦合动力学提供了新工具。
来源: Crystal Growth & Design
日本熊本大学研究发现,通过添加微量有机溶剂(如乙二醇),可诱导无机材料 CsCuCl₃ 结晶为单一手性晶体,而非原本的外消旋孪晶。此外,一种无定形相 Cs₃Cu₃Cl₈(OH) 可作为晶种,诱导其表面生长出手性纯的 CsCuCl₃。该成果为调控无机材料手性提供了新策略,有望推动手性功能材料与自旋电子学的发展。
来源:《美国化学会杂志》
美国阿贡国家实验室利用机器人、自动化与人工智能技术,在5个月内完成了超6000次实验(相当于传统方法5-8年的工作量),系统探究了有机液流电池(RFB)中溶剂对带电分子稳定性的影响。研究发现,大多数溶剂都遵循相似的降解路径,仅三种溶剂性能显著优于基线。这表明分子层面存在一个根本性的稳定性极限,限制了有机RFB的长期运行寿命。这一发现将促使电池界重新思考开发策略,例如探索高稳定性溶剂在其他高压电池技术(如钠离子电池)中的应用,或设计有机材料的循环再利用方案。
来源:《美国化学会杂志》
日本熊本大学研究团队成功培育出一种纯无机晶体——硝酸铕钾,该晶体在紫外光激发下能发射出高效、高纯度的圆偏振红光。这种晶体仅由钾、铕和硝酸根离子组成,通过简单的水溶液蒸发即可自发分离出左旋与右旋对映体,其圆偏振发光不对称因子大,发光量子产率高达96%。这一发现突破了此前圆偏振发光材料主要依赖有机或有机-无机杂化体系的局限,为开发更稳定、易规模化制备的新型光学材料(如安全印刷、先进显示和光子器件)提供了全新策略。
来源:《美国化学会杂志》
MIT化学家团队首次利用核磁共振(NMR)技术,成功解析了与阿尔茨海默病相关的Tau蛋白纤维外围“模糊外衣”的结构。该外衣约占Tau蛋白的80%,由高度动态的无序片段构成,包裹着由β折叠构成的刚性核心。研究发现,这些动态片段可分为三层,其中最外层的脯氨酸富集区具有高度流动性。该结构模型提示,正常的Tau蛋白更可能通过末端添加(而非侧面堆积)的方式形成更长纤维。这一突破为开发能够穿透该外衣、抑制Tau聚集的小分子药物提供了关键结构信息。
来源:《自然·通讯》
科学家通过激光模拟行星内部高温高压环境,利用X射线首次观测到“超级离子水”的晶体结构。这种水存在于天王星和海王星等行星内核,氢原子呈液态流动而氧原子保持固态,能导电且被称为“黑冰”。实验发现其晶体结构转换时呈现多种形态共存,不同于常规物质。该研究有助于理解冰巨行星磁场成因及行星演化过程。