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加快打造原始創(chuàng)新策源地,，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn),。

——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿,、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng),、面向國(guó)家重大需求,、面向人民生命健康,，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地,，率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù)，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu),。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【中國(guó)科學(xué)報(bào)】“人造電場(chǎng)”降低開(kāi)采污染

2025-01-08 中國(guó)科學(xué)報(bào) 沈春蕾朱漢斌

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語(yǔ)音播報(bào)

一項(xiàng)研究提出，生產(chǎn)智能手機(jī)和電動(dòng)汽車所需要的稀土元素可以通過(guò)人為制造“電場(chǎng)”更加環(huán)保地從地下提取,。1月6日,，相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然-可持續(xù)》。

如今,，電子產(chǎn)品中的大多數(shù)稀土元素都是通過(guò)使用有毒化學(xué)物質(zhì)從礦石中開(kāi)采并提取的,。在開(kāi)采過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生數(shù)千噸化學(xué)廢棄物，污染附近的地下水和土壤,。然而,，如果使用“人造電場(chǎng)”將這些元素集中到一起，就可以減少對(duì)環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)的需求,。

“想象一群人被定向燈引導(dǎo)穿過(guò)迷宮的場(chǎng)景,，稀土元素也可以從礦石中被電場(chǎng)驅(qū)趕到特定的收集點(diǎn)?！闭撐淖髡?、中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員朱建喜說(shuō)，“這一方式不僅確保了高效開(kāi)采,，而且對(duì)環(huán)境的破壞較小,。”

為此,，中國(guó)科學(xué)院院士何宏平與朱建喜帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了柔性片狀塑料電極,，每個(gè)電極寬10厘米，長(zhǎng)度可定制,，由可以導(dǎo)電的非金屬材料制成,。在中國(guó)南方的一個(gè)稀土礦床，他們將176個(gè)這樣的電極插入巖石22米深的單個(gè)鉆孔,。

接下來(lái),，他們將硫酸銨注入礦石孔中，以溶解和分離出的稀土元素作為帶電離子激活電極,，在帶正電和帶負(fù)電的電極之間產(chǎn)生電場(chǎng),。電場(chǎng)使稀土元素向帶正電的電極移動(dòng)并聚集在一起。然后,，他們將這些元素轉(zhuǎn)移到處理池中,，進(jìn)行額外的純化及分離。

研究人員發(fā)現(xiàn),，這種方法能夠大大減少提取稀土元素時(shí)使用的有害化學(xué)物質(zhì)數(shù)量,，相關(guān)的氨排放量減少了95%。這有助于防止稀土開(kāi)采活動(dòng)污染附近的水和土壤環(huán)境,。

朱建喜說(shuō),，該研究結(jié)果顯示，從5000噸土方規(guī)模的稀土礦中提取稀土元素的效率達(dá)到了95%以上,，而通過(guò)化學(xué)方式提取通常只能達(dá)到40%～60%,。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41893-024-01501-9

（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》?2025-01-08?第3版?領(lǐng)域）

一項(xiàng)研究提出，生產(chǎn)智能手機(jī)和電動(dòng)汽車所需要的稀土元素可以通過(guò)人為制造“電場(chǎng)”更加環(huán)保地從地下提取,。1月6日,，相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然-可持續(xù)》,。如今，電子產(chǎn)品中的大多數(shù)稀土元素都是通過(guò)使用有毒化學(xué)物質(zhì)從礦石中開(kāi)采并提取的,。在開(kāi)采過(guò)程中,，會(huì)產(chǎn)生數(shù)千噸化學(xué)廢棄物，污染附近的地下水和土壤,。然而,，如果使用“人造電場(chǎng)”將這些元素集中到一起，就可以減少對(duì)環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)的需求,?！跋胂笠蝗喝吮欢ㄏ驘粢龑?dǎo)穿過(guò)迷宮的場(chǎng)景，稀土元素也可以從礦石中被電場(chǎng)驅(qū)趕到特定的收集點(diǎn),?！闭撐淖髡摺⒅袊?guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員朱建喜說(shuō),，“這一方式不僅確保了高效開(kāi)采,，而且對(duì)環(huán)境的破壞較小?！睘榇?，中國(guó)科學(xué)院院士何宏平與朱建喜帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了柔性片狀塑料電極，每個(gè)電極寬10厘米,，長(zhǎng)度可定制,，由可以導(dǎo)電的非金屬材料制成。在中國(guó)南方的一個(gè)稀土礦床,，他們將176個(gè)這樣的電極插入巖石22米深的單個(gè)鉆孔,。接下來(lái)，他們將硫酸銨注入礦石孔中,，以溶解和分離出的稀土元素作為帶電離子激活電極,，在帶正電和帶負(fù)電的電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)。電場(chǎng)使稀土元素向帶正電的電極移動(dòng)并聚集在一起,。然后，他們將這些元素轉(zhuǎn)移到處理池中,，進(jìn)行額外的純化及分離,。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種方法能夠大大減少提取稀土元素時(shí)使用的有害化學(xué)物質(zhì)數(shù)量,，相關(guān)的氨排放量減少了95%,。這有助于防止稀土開(kāi)采活動(dòng)污染附近的水和土壤環(huán)境。朱建喜說(shuō),，該研究結(jié)果顯示,，從5000噸土方規(guī)模的稀土礦中提取稀土元素的效率達(dá)到了95%以上,，而通過(guò)化學(xué)方式提取通常只能達(dá)到40%～60%。相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41893-024-01501-9（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》?2025-01-08?第3版?領(lǐng)域）

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