4月14日，美国能源部（DOE）宣布将向为期3年的项目提供1800万美元的基础研究资助，旨在推动关键矿物和稀土元素供应链的研究与开发，这对加强美国能源和国家安全至关重要^[1]。

　　该研究将寻求根本性突破，实现方法改进，以提高稀土元素的可获得性或减少其使用量，通过更有效的分离方法实现再利用，并发现稀土的有效替代品等。确保对现代美国经济运转至关重要的稀土元素及其有效替代品的持续供应。该研究关注的方向包括：

　　1、稀土物理与化学。开展理论和实验研究，了解稀土元素及其电子结构在决定材料和分子的物理与化学性质中的作用。开发新的理论模型，并通过最新表征技术等实验验证，准确把握f电子性质，加速材料和分子的设计及发现，从而减少或消除关键元素的使用，且不会引起功能损耗。

　　2、新型材料/分子设计与合成方法。通过假设驱动研究，开发新的设计和合成方法，以改进功能，减少或消除稀土元素的使用。研究主题包括通过合成、纯化、加工和制造具有能量相关功能的表征良好的材料与分子，开发出可在原子级层面实现性质调控的技术。

　　3、分离科学。利用新的分离原理与方法，包括配位体设计、综合驱动力、受生物学和地球化学启发的途径等实现创新，并提高从复杂混合物（如来自矿石加工、矿山尾矿或再生材料）提取稀土的效率。使用的方法涉及运输与分离、现场实验及数据科学的多尺度模拟。对微生物机理与过程的认识有望催生受生物启发的新分离原理及方法。   （万勇）