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生物離子通道因其不對稱的孔結構和表面化學性質而表現出離子的高選擇性和滲透性。近日，來自中國科學院理化技術研究所的Liping Wen和Xiang-Yu Kong等人開發了一種具有不對稱結構和甘油基-L-脯氨酸（GLP）功能化的仿生納米流體通道（BNC），用于超快、選擇性和單向提取Dy³⁺。

文章要點：

1) 該研究實現的選擇性提取主要取決于納米約束中Ln³⁺離子和GLP之間放大的化學親和力差異，并且，Ln³⁺離子在BNC上的電導率甚至比在本體溶液中高出兩個數量級，可以實現約60的高Dy³⁺/Nd³⁺選擇性；

2) 此外，該研究設計的BNC可以有效地提取超低濃度的Dy³⁺離子，從而將Nd³⁺離子純化至99.8 wt.%的最終含量，有助于稀土資源的回收和環境保護，且理論模擬表明，BNC優先與Dy³⁺離子結合，主要是由于其在納米約束中的Ln³⁺離子中具有最高的親和力，研究指出這歸因于離子半徑和配位匹配的耦合，這項研究為實現高效鑭系元素分離提供了潛在途徑。

參考資料：

Xin, W., Cui, Y., Qian, Y. et al. High-efficiency dysprosium-ion extraction enabled by a biomimetic nanofluidic channel. Nat Commun 15, 5876 (2024).

10.1038/s41467-024-50237-9

https://doi.org/10.1038/s41467-024-50237-9