来源：X-MOL氨被认为是重要的化学原料和能源载体，对现代社会的可持续发展至关重要。由于传统合成方法存在超高能耗和严重污染的限制，寻找绿色电催化剂以实现高效氮还原反应（NRR）极为艰巨。在这方面，f 区块金属配合物展现出显著潜力，尽管其催化机制尚不明确，且催化剂的稳定性和活性平衡仍是一个难题。本研究通过密度泛函理论和分子动力学（MD）的综合方法，系统地研究了三（氨基苯）芳香-镧系/錒系复合物的 NRR。金属从 Ce、Th、Pa、U、N 变成 Pu。铈配合物在化学和热上都稳定，由两条单电子δ（Ar-Ce）键和 MD 模拟支持。具体来说，二氮以端接或侧接模式吸附在铈中心，表现出拉长的 N-N 距离。在所有途径中，酶类途径具有最小的位决定阶梯能量障碍（0.80 eV）。中心金属与 N2 的相互作用被动态可视化，同时也可视化配体的变体间隙。值得注意的是，金属作为氧化还原活性位点，而锚定的隐流则充当电子储存库。它们通过单电子δ（Ar-Ce）键保持良好的电子通信，协同促进 N2 的活化和还原，通过可调的 Ce-N 耦合。竞争性吸附动力学模拟结合显性溶剂模型更倾向于 NRR 而非氢演化侧反应。 这项研究为鑭系系/锕系元素的电催化提供了宝贵见解，并为其在 NRR 中的应用开辟了新机遇。
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来源：X-MOL开发低成本的酸性氧演化反应（OER）催化剂对于推广质子交换膜水电解（PEMWE）至关重要。钕基高熵氧化物（Ru-HEOs）前景看好，但由于成分空间巨大，反复试错的做法效率低下。本文提出一种数据驱动的高通量策略，加速发现稳定酸性 OER Ru-HEO 催化剂。首先，利用大型语言模型（LLM）进行文献挖掘，能够识别出具有与 Ru 潜在协同作用的非贵金属组合。随后，我们集成了自动粉末合成和催化剂阵列制造，构建了一个拥有 60 个成员的库。利用双重活性-稳定性指标筛选出最佳组成，（RuNiFeMoCr） 3 O 4 。后续原位表征和理论计算表明，高熵环境有效抑制 Ru 的溶解，并通过优化局部配位和电子结构，协同增强反应动力学和结构稳定性。最后，在 PEMWE 器件测试中，基于该催化剂的电解槽在 1 A −2 频率下稳定运行超过 150 小时，验证了基于数据的数据的策略，用于加速筛选和无 IR 阳极候选物的概念验证。
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来源：X-MOL本研究提出了一种浸没式电催化陶瓷膜（ECM），具有 60 纳米 CoO 催化层，用于协同处理含有共存氨氮（NH₃-N）和稀土离子（REIs）的稀土废水。CoO 层富含氧空位并暴露出（111 个晶体学多面），增强电化学活性位点，表现为双层电容（8.736× 10⁻⁻ F）和塔费尔斜率（2183.94 mV·dec⁻¹）。在 0.5 M NaCl 下，50 ppm 亚甲蓝在 100 分钟内完全降解，证实了有效的电化学自清洗。在基于 MgO 的沉降后，膜过滤使稀土元素（0.1 ppm）能够完全保留，混浊度从 107 NTU 降至 1 NTU，并在 100 分钟内保持稳定的渗透通量约 950 L·m−2·h−1。电生成次氯酸盐通过氯胺的形成和断点氯化氧化了 NH₃/NH₄+，在 90 分钟内实现 100%氨-氮的去除。DFT 计算显示，氯的演化反应通过沃尔默-克里什塔利克途径进行，表现出最低的速率决定阶梯障碍（ΔG = 1.45 eV），且氯含量高于 SO₄2−和 CO₃2−。该集成系统实现了高效的稀土回收、快速去除氮气和强健的防污系统，为复杂污水修复提供了可持续解决方案。
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来源：X-MOL从次级资源中回收稀土元素（REEs）对于资源可持续性和环境保护至关重要。本研究中，硫氧酸杆菌（A. thiooxidans）应用于稀土尾矿（RET）中的生物浸出 REE。14 天内，0.5%（含含）RET 的 REEs 平均提取效率达到 98.1%，优于许多此前报道的生物浸出系统。pH 值和扫描电子显微镜（SEM）观测的变化表明，生物浸出主要由硫氧化诱导的酸性溶解驱动。利用三维激发-发射矩阵（3D-EEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）进行分析发现，硫氧单胞菌分泌的胞外聚合物（EPS）富含含氧官能团，这有助于通过复合物稳定溶解的稀有元素。皮尔逊相关分析进一步证实酸溶解是主要的浸出机制，而 EPS 介导的相互作用则起到次要稳定作用。总体而言，本研究证明了通过生物浸出从 RET 中高效回收 REEs 的可行性。
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