德克萨斯大学奥斯汀分校的科研团队在稀土元素提取技术领域取得重要突破。该团队开发的新型膜分离技术有望显著提升稀土元素的提取效率，同时降低能耗和环境影响。这项研究成果已发表在《ACS Nano》学术期刊上。

稀土元素作为现代高科技产业的关键原材料，广泛应用于电动汽车、风力发电、智能手机等多个领域。然而，传统提取工艺存在能耗高、污染大、选择性差等问题。德克萨斯大学的研究团队历时五年，成功开发出基于仿生原理的新型膜分离技术。

该技术的核心创新在于模拟生物膜的离子选择性传输机制。研究人员设计出特殊的人工膜通道，采用改良的柱芳烃结构作为分子识别单元。麦凯塔化学工程系教授文卡特·加内桑解释道："这些人工通道就像微型守门人，只允许特定的稀土离子通过。"

实验数据显示，该技术对中重稀土元素铕(Eu³⁺)和铽(Tb³⁺)展现出卓越的选择性。与传统的溶剂萃取法相比，新方法的选择性提高了30-40倍，且能耗显著降低。研究团队通过分子动力学模拟发现，这种高选择性源于稀土离子与通道间独特的水介导相互作用机制。

"这是将自然界复杂的分子识别和运输策略转化为工业流程的重要一步，"参与研究的哈雷克鲁什纳·贝赫拉表示。目前，该技术已进入工业化应用开发阶段，研究团队正在探索将其拓展至锂、钴等其他关键矿产的分离提取。

这项技术的突破性进展为全球稀土供应链提供了新的解决方案。随着电动汽车和可再生能源产业的快速发展，稀土元素的需求预计将持续增长。德克萨斯大学的这项创新技术有望帮助缓解稀土供应压力，推动相关产业可持续发展。

更多信息： Harekrushna Behera 等人，镧系元素选择性人工通道，ACS Nano (2025)。期刊信息： ACS Nano