（圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)）

近日，我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在稀土化學(xué)領(lǐng)域取得了重大突破，成功合成了稀土三重鍵化合物。蘇州大學(xué)諶寧課題組與清華大學(xué)李雋課題組合作，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期以來(lái)被視作“科研禁區(qū)”的稀土三重鍵化合物的制備，打破了對(duì)稀土元素成鍵能力的傳統(tǒng)認(rèn)知。目前，相關(guān)成果已發(fā)表在《自然·化學(xué)》上。

長(zhǎng)久以來(lái)，稀土元素在化學(xué)鍵形成方面存在諸多限制。在稀土化合物中，化學(xué)鍵主要以基于靜電作用的離子鍵形式存在。由于4f軌道的收縮效應(yīng)和5d軌道的較高能量，稀土元素形成共價(jià)鍵，尤其是雙重鍵和三重鍵的能力十分有限。制備含雙重鍵的鑭系稀土化合物已是極為罕見(jiàn)，制備其三重鍵化合物更是被視作“科研禁區(qū)”。然而，此次科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地利用富勒烯分子籠的空間限域和保護(hù)作用，結(jié)合改良電弧放電技術(shù)，成功制備出首個(gè)富勒烯內(nèi)嵌的稀土元素鈰與碳形成的三重鍵化合物，實(shí)現(xiàn)了鈰碳三重鍵的穩(wěn)定構(gòu)筑。通過(guò)多種先進(jìn)的表征和量子化學(xué)研究，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步確認(rèn)了該化合物的特性，為稀土三重鍵的存在提供了直接證據(jù)。

稀土在現(xiàn)代工業(yè)和高科技領(lǐng)域具有不可替代的戰(zhàn)略意義，被譽(yù)為“工業(yè)維生素”和“新材料之母”。它是制造高性能永磁體的關(guān)鍵材料，廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、電腦硬盤、電動(dòng)汽車的電機(jī)等設(shè)備中。在光學(xué)領(lǐng)域，稀土元素同樣發(fā)揮著重要作用，如激光器、光纖通信、熒光材料等都離不開(kāi)稀土的身影。例如，釔鋁石榴石(YAG)激光器中摻雜的釹離子可以顯著提高激光性能，推動(dòng)了光學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步。

憑借著稀土資源的天然優(yōu)勢(shì)以及先進(jìn)的稀土關(guān)鍵分離技術(shù)，我國(guó)成為全球稀土市場(chǎng)上最重要的賣家，也是世界上唯一能夠提供全部17種稀土金屬的國(guó)家。2015-2024年，中國(guó)稀土產(chǎn)量總體不斷增長(zhǎng)。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)披露數(shù)據(jù)，2024年我國(guó)稀土礦產(chǎn)量為27萬(wàn)噸，占全球稀土礦總產(chǎn)量近70%。2025年1-3月，我國(guó)累計(jì)進(jìn)口稀土24,679.1噸，累計(jì)金額18.7億元人民幣。

我國(guó)稀土主要分布在內(nèi)蒙古，其中包頭被譽(yù)為“世界稀土之都”，擁有全球儲(chǔ)量最大的白云鄂博稀土礦。據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)科學(xué)技術(shù)廳統(tǒng)計(jì)，2023年國(guó)家下達(dá)包頭市稀土礦產(chǎn)品和冶煉分離產(chǎn)品總量控制計(jì)劃指標(biāo)分別占全國(guó)的70%、67%，位居全國(guó)第一。離子型中重稀土則主要分布在江西贛州、廣東和福建龍巖等南方地區(qū)，南嶺地區(qū)分布的可觀離子吸附型中稀土、重稀土礦，易采、易提取，已成為我國(guó)重要的中、重稀土生產(chǎn)基地。

中國(guó)科學(xué)院院士滕吉文指出，隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的加速推進(jìn)，稀土資源戰(zhàn)略價(jià)值迅速提升，應(yīng)加速建立完善新型的稀土保障體系，以保障稀土的安全、穩(wěn)定與持續(xù)供給。

中國(guó)稀土行業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、秘書長(zhǎng)楊文浩也強(qiáng)調(diào)，要切實(shí)發(fā)揮企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體作用和產(chǎn)學(xué)研用的推動(dòng)作用，重視自主創(chuàng)新，進(jìn)一步做精、做優(yōu)、做強(qiáng)、做大稀土冶煉分離等產(chǎn)業(yè)，朝著延伸產(chǎn)業(yè)鏈、提高附加值的中高端應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方向邁進(jìn)。

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