来源：科学网英国科学家发现，不起眼的蛋壳垃圾可以从水中回收稀土元素，这为提取稀土元素提供了一种新的环保方法。相关论文发表于美国化学会旗下的《ACS Omega》杂志。稀土供应相对短缺且提取方法往往有害，因此科学家亟须找到更环保的提取方法。最新研究显示，蛋壳中的碳酸钙（方解石）可以有效地从水中吸收分离稀土元素。研究人员将蛋壳放入含有稀土元素的溶液中，加热至25℃到205℃区间，持续三个月。结果发现，溶液中的稀土元素可沿方解石边界及有机基质进入蛋壳。在更高温度下，稀土元素在蛋壳表面形成新的矿物。研究显示，在90℃的温度下，蛋壳表面有助形成名为kozoite的稀土化合物。随着温度升高，蛋壳彻底改变，方解石外壳溶解，并被多晶kozoite取代。在205℃的温度下，该矿物逐渐转变为氟碳铈矿。这是一种稳定的稀土碳酸盐矿物，工业界用它提取稀土元素。纳米科学与技术研究中心袁帅/赵尹在《Angewandte Chemie International Edition》上发表最新研究成果来源：上海大学理学院近日，上海大学理学院纳米科学与技术研究中心袁帅研究员和赵尹副研究员在超高镍三元正极材料领域取得重要进展，相关研究成果以“Spheroidization: The Impact of Precursor Morphology on Solid-State Lithiation Process for H...
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来源：科技日报从化石燃料到清洁能源的转型正席卷全球，势不可挡。在这场波澜壮阔的能源革命中，全球对于制造电池、太阳能电池板等绿色技术所需的新矿物资源的争夺愈发激烈。现在，一条绿色的开采道路出现在科学家眼前——用海藻收集稀土。英国《新科学家》网站近日刊文称，某些海藻品种拥有一种特殊能力——能够大量积聚海水中的稀土元素。目前，多个国际研究小组正在探索如何从海藻中收集这些珍贵的稀土元素，这一创新思路在“生物采矿”领域尚属前沿。利用藻类收集稀土在美国阿拉斯加东南部威尔士王子岛上的博坎山，蕴藏着丰富的稀土元素。然而，由于潜在的环境影响，传统的开采方法在这里饱受争议。为了解决这一问题，阿拉斯加大学费尔班克斯分校的谢里·乌曼佐及其团队计划在不进行破坏性开采的情况下，采集海藻以获取稀土矿藏。这一方案得到了美国能源部能源高级研究计划局（ARPA-E）近200万美元的资助。乌曼佐团队计划在博坎山周边水域培育海藻。这些海藻吸收并积聚稀土元素。然后，他们通过一系列提纯工艺将这些稀土元素提取出来，以供利用。乌曼佐刚从实地考察中返回，并采集了水样。她认为，该地区暴雨产生的径流会将矿床中侵蚀出的稀土元素带入周围的海湾，海藻有潜力在此地积聚稀土元素。但问题在于，海藻真的能收集这些矿物吗？如果成功就是奇迹乌曼佐的项目是由ARPA-E的“藻类开采”项目支持的几个项目之一。在技术支持下，“藻类开采”项目将研究如...
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来源：科技日报瑞士洛桑联邦理工学院研究人员研制出有史以来第一个芯片集成的掺铒波导激光器。该激光器性能接近基于光纤的激光器，且将“精确可调波长”与“芯片级光子”两大实用性特点合二为一。这一突破发表在新一期《自然·光子学》杂志上。研究人员使用最先进的制造工艺开发了这个芯片级激光器。他们首先在超低损耗氮化硅光子集成电路上，构建了一个片上光腔（一组提供光反馈的镜子）；然后，在电路中植入高浓度铒离子，以选择性地产生激光所需的有源增益介质；最后通过激发铒离子使其能够发光并产生激光束。为了改进激光器性能并实现精确的波长控制，研究人员进行了创新的腔内设计，使其具有一种基于微环的游标滤光片，这是一种可选择特定频率光的滤光片。滤光片允许在很宽的范围内动态调谐激光的波长，这一点不但使激光器用途广泛，同时还确保了它在整个光谱中都保持纯净、稳定地输出。研究人员表示，该芯片级铒基激光器的性能优于许多传统系统。它保持了与当前半导体制造工艺的兼容性，这对于在传感器、陀螺仪、激光雷达和光频计量等设备中的应用非常重要。除了以上应用，这一将铒光纤激光器小型化并集成到芯片级设备中的成果，还可适用于电信、医疗诊断和消费电子产品中的便携式和高度集成系统。激光已经是现代社会不可或缺的工具。无痛手术、精密制造、数据传输……人类对激光器件的需求一直在增长，激光器件的升级也从未停步。近些年，使用掺杂稀土元素如铒、镱、钕等的...
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来源：北京大学化学与分子工程学院北京大学化学与分子工程学院张文雄课题组近期在《美国化学会志》（Dajiang Huang, Wei Liu, Yu Zheng, Rui Feng, Zhengqi Chai, Junnian Wei, and Wen-Xiong Zhang,* J. Am. Chem. Soc.2024, doi.org/10.1021/jacs.4c04683.）上发表了题为“Nonplanar Aromaticity of Dinuclear Rare-Earth Metallacycles”的研究论文。自1979年Hoffmann等人提出金属芳香性的概念以及1982年Roper等人报道首例芳香性金属苯以来，芳香性金属杂环化合物的合成表征一直是科学家研究的重点。长期以来科学家们合成了许多结构新颖的芳香性金属杂环化合物，这些芳香性金属杂环主要通过π-型或混合型（π+σ）的p-d轨道重叠而成，形成平面或近平面几何结构。而采用σ-型轨道重叠的非平面芳香性稀土杂环目前仍未报道（图1a），其主要原因有以下三点：1）稀土离子独特的(n-1)d0电子构型，缺乏额外的d电子构建共轭体系；2）稀土离子高能级的价层d轨道，在能量上很难有效和配体p轨道进行重叠；3）传统的π-型重叠模式在非平面共轭体系中很难使轨道重叠最大化。因此，合成非平面芳香性稀土金属杂环具有很大的挑战性（图1b...
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