关于金属键合的起源：以锂为例在分子和固体中的扰动原子模型的框架内分析金属中的键合。每个原子的电子结合能被写成原子的畸变能和包括库仑、交换和相关项的分配相互作用能的总和。无限系统采用的物理模型是参考晶胞原子的球形嵌入。金属键合显然与多原子分子中的键合不同。后者是局部的和定向的。对于一大类分子，它可以用局部电子对键来描述。根据研究，碎片波函数的量子力学干涉导致系统中的动能降低——成为化学键合的驱动力。对于具有bcc结构的碱金属，一个特定原子有八个近邻原子，但每个原子只有一个价电子。因此，确实难以想象金属的电子对键系统。为了解决这个谜团，通常假设金属的特征是离域的电子“海”，而这个负电荷“海”将原子聚集在一起。然而，在单行列式近似中，波函数对于轨道的酉变换是不变的。可以将离域图片转换为本地化图片。因此，解释键合的原始问题和以前一样令人费解。然后，科学界或多或少地忽视了这个特殊问题，而是专注于通过具有离域轨道的分子轨道理论可以获得什么。大量的科学工作证明了这种方法的成功。解释金属键合的困难之一可以追溯到对电子对键概念的简单解释。它通常被解释为复合物中的电子更喜欢成对粘在一起。然而，电子相互排斥，并让它们分开。至于系统的基态，根据泡利不相容原理，电子试图尽可能靠近原子核。对于定域轨道，我们可以将泡利原理解释为说明两个具有不同自旋的电子可以占据物理空间的相同部分空间。为了使系统获得尽可能低的总能量，电子以靠近一个或一对原子核的方式排列自己。在电子对键中，原子的电子向相邻原子的原子核移动，反之亦然。理解金属键合的另一个关键与电子密度有关。金属的密度与置于金属原子核位置的孤立原子的原子密度之和没有太大区别。因此，原子波函数在形成金属时仅适度扭曲。这个事实有一个重要的推论。首先，构建一个可行的计算模型，用于从头研究三维晶格中原子的电子结构。其次，了解金属键合的起源。至于第一个目的，PATMOS 模型（分子和固体中的扰动原子）是一个方便的起点。PATMOS对金属原子有限链的计算强烈表明，链原子的电子结构可以用局部轨道（即扭曲的原子）来表征。因此，在参考晶胞的每个原子周围嵌入球形的物理模型是合适的。球形嵌入了正确的对称性。在这项工作中，我们将证明对三维晶格中的金属原子进行从头计算是可行的。在构建UHF函数轨道的物理模型中，我们将所有相同类型的原子都应由相同的轨道描述作为约束，即应满足平移对称性。因此，物理模型中没有表面效应。在图 1中，我们考虑在晶胞中具有两个不同原子的一维系统。当我们考虑金属等大型复合物时，模型的计算可行性至关重要。这项任务的主要目标已经实现：构建一个计算上可行的模型，用于使用局部轨道描述纯金属的电子结构。我们计算的锂的内聚能与实验结果一致。第二点要强调的是电子关联能的重要性。UHF模型仅产生势能面的小值。大基组是获得可靠结合能的必要条件。PATMOS模型的一个强大优点是双基组方法。可以采用与分子质量相同的大基组。此外，由于我们对轨道空间使用固定的原子域（由正交约束略微修改），并且我们仅计算双原子校正，因此可以通过仅检查相应双原子分子计算中的线性依赖性来避免线性依赖性。未来工作的一个挑战是扩展模型，以减少EN2相关能量的非系统误差。此外，为了提高计算出的相关能量，我们应该考虑一个比EN2更精确的模型来计算近邻原子对。我们现在正处于一项致力于使用 PATMOS框架研究化学结合的研究计划的开始阶段。对于固体，这意味着耗时的计算。对固体铍的一些初步计算似乎表明，这种情况下的结合可能不是相关驱动的。结果将在适当的时候报告。后，如果我们关于局域轨道和金属成键的猜想可以得到证实，那么分子和金属之间就有很好的相似性：两种类型系统的成键适合用局域轨道描述，但对于光谱学，正则轨道是正确的选择.

固态聚合物电解质的性能优化SPEs的改性方法主要可以分为化学方法与物理方法两大类，通过共混、交联、添加剂与填料等方法实现聚合物电解质的性能优化。添加剂的改性方法向 SPEs 中加入添加剂可有效改良性能，添加剂通常可分为两个主要类型：液体添加剂和固体添加剂。如下图总结了不同类型的添加剂，同时比较它们的优点和缺点。当将添加剂引入聚合物主体时，添加剂的表面将被聚合物润湿，或在添加剂和聚合物主体之间形成界面，从而产生连续的相边界。第二相存在能够改动聚合物基体的结构和形态，从而改良室温下的离子导电性。然而，添加剂存在闪点低、工作电压范围窄、电化学窗口窄、极性添加剂容易与鲤反应等缺点。常用的低分子添加剂有碳酸二甲(DMC)、碳酸二乙(DEC)和碳酸乙烯(EC)等。添加填料改性在基体中加入具有电化学惰性的小颗粒填料能够提高 SPEs 性能。如下图所示：展示了填充物在 SPEs 中掺杂的图形模型。在 SPEs 中掺杂填料，不仅能提高离子导电性,而且还能提高机械稳定性与热稳定性，同时玻璃化转变温度下降，实现了更高的导电性与界面稳定性。填料不利于聚合物的结晶，加入后阻碍了聚合物再结晶，增加了非晶态程度，从而使 SPEs 离子导电性上升。填料的加入能使聚合物基体的晶格构造发生变化，导致了填充颗粒之间产生界面层。粒径较小的颗粒填料具有更好的改性效果。高比表面积的微粒如氧化铝 (AlO;)、氧化(TiO)、氧化(ZrO)和疏水性气相二氧化硅通常被用作改性填料。Weston 等人研究了引入材料后 PEs 在高温下力学性能的改良，添加 a-Al0 的 PEO-LiCIO4 复合物电解质在高于100C°下仍能保持较高的机械稳定性。气相二氧化硅由于其电化学惰性、无定形和疏水性也被广泛用作改性填料。添加盐类改性聚合物主体和盐之间的作用对于增强离子导电性以及混合物的化学稳定性和机械强度至关重要。SPEs 的高导电性归因于其低晶格能，且聚合物和掺杂盐的低晶格能都能提高 SPEs 的稳定性。由于 L与极性基团的配位作用。盐晶格能低、聚合物介电常数高，有利于盐在聚合物链中的溶解更快更好。LiPF6由于其吸水性低、溶解性好、成本低、环境影响好等优点，是一种很有前途的材料。高氯酸锂(LiC1O4) 是另一种很好的掺杂盐，它是由一个大阴离子和一个小阳离子构成的。当鲤作为负极时.LiCIO4由于其较低的界面电阻而优于其他钾盐。但 LiCIO4具有较高的解离能，因此在制备 SPEs 时容易发生络合。双三甲烷磺酷亚胺 (LiTFSI) 由于其较大的分子结构增强了电化学稳定性而被用作掺杂盐。它在电介质的极化低的溶剂中解离良好对电池电极没有侵蚀性，且具有卓越的热稳定性。共聚改性共聚是两种(或以上) 不同类别单体的联合聚合反应，所得聚合物包含两个或多个单体单元。多见的共聚物是 PVDF-HFP，它是由 PVDF 和六氟丙烯 (HFP)共聚获得。与单体聚合比较，其表现出更优良的性能，这可能是由于复合结构中的协同作用引起的。凝胶型 PVDF-HFP 共聚物的结晶度和 Tg 较低，Tg 为玻璃化转变温度。在有机溶剂中的溶解度较好。共混改性共混是将两种(或以上) 聚合物混合在一起的过程。PMMA/PVDF共混 SPES证明了导电性能的显著提升。Ramesh和Liew报道的 PMMA-PVC基聚合物电解质在与LiTFSI共混后离子导电性得到改良，盐共混是减少聚合物基体结晶度的惯例方法。该方法对提高聚合物基体的无定形分数具有积极的作用。下图显示共混的图示模型。

化学分析在岩矿稀有金属化学工作中应用如何？对加热形成的沉淀物质应使用致密滤纸进行过滤，同时还要将其首级在陶瓷类的蒸发皿中，对其采取烘干的方式进行处理，另外还应使用草酸铵(1%)洗涤溶液，促使洗涤溶液处于完全干燥状态，对于干燥后形成的残渣再在600℃温度条件下进行燃烧，以此来去除其中的铵盐。等到其处于完全冷却状态，在其中添加2ml且比例为1：1的盐酸，获取到碱金属氯化物，使用棒子对其进行研磨呈粉末状态，然后在其中分别添加1滴浓盐酸和25ml无水丙酮，添加的目的在于避免形成不溶性氢氧化锂。等待一段时间进行沉降至容器底，用丙酮将滤纸进行湿润处理，以此来进行滤液收集后放在特定容器内，之后再对其沉淀处理用丙酮进行三次清洗，混合后的滤液进行蒸发操作，使其呈干燥状态。等到其处于冷却状态。在其中添加一定量硫酸，再继续多次蒸发操作，通过加热将其中残留的硫酸去除掉，进行1min的燃烧后促使其中的盐溶化，待其冷却后称四氧化锂质量，然后对其中的锂元素含量进行分析。我国自古以来有句老话叫做“无规矩不成方圆。”这就需要制度在其中起到约束性作用，岩矿稀有金属化学分析工作也不例外，要想化学分析工作顺利开展，其关键就在于制度，同时这也是进行所有稀有金属化学分析工作的基本准则，因此当前重要的工作就是健全并完善岩矿稀有金属化学分析制度。具体来讲，其一从科学的角度进行着手，现阶段我国化学分析技术的研发速度越来越快，应基于国情的前提下制定完善的化学分析制度；其二，结合我国化学研究现状，对稀有金属元素化学分析制度结构进行相应的调整和完善，以此更好的迎合岩矿稀有金属化学分析提出的各项要求。其一，进一步提升相关研究工作人员的化学分析专业能力，这样做的目的在于不断完善当前我国在进行岩矿稀有金属化学分析中存在的不足之处，同时这也是当前时代背景下技术受限的环境下相对比较快捷的方式。对于稀有金属元素分离上存在的难题，应该积极采用当前先进的化学分析技术进行，大化起到对分析过程中可能发生的危险事故的预防作用，另外在化学分析过程中，应严格根据规定标准中要求进行操作。其二，对稀有金属元素化学分析有一定的了解，能够明显分析出分析后的排查结果可能产生的影响。因此相关科研人员应在对稀有金属元素分离有基本了解的基础上来准确相应的分析器具。这样做的目的在于大化防止因稀有金属设备所使用的分析器具原因引发稀有金属元素分离困难情况出现，通过以此解决岩矿稀有金属元素化学分析中的影响因素，不断提升岩矿稀有金属元素化学分析技术。综上所述，现阶段，我国地质勘探作业发展迅速，如果加快对岩矿中稀有金属的化学成分进行分析是当前比较重要的研究课题之一，化学分析法已经逐步成为当前进行岩矿稀有金属元素分析的重要方法，其具有准确度高、操作简单容易的应用优势，能够在快时间内获取到岩矿中稀有金属的成分、分布、分量等信息，分析结果精准。利用上述已达吸附平衡的标题化合物进行光催化降解实验，整个光催化过程使用的光源为紫外-可见全光谱氙灯。称取10 mg上述已达吸附平衡的标题化合物置于20 mL浓度为10 mg/L MB溶液，在氙灯照射下持续搅拌。每隔5 min后取一次样品，每次取1 mL。将所取样品离心后利用紫外-可见分光光度计测定其吸光度，25 min后，降解效率达到90.8%。而相同体积和浓度的MB溶液，在无催化剂的情况下，采用相同的方式进行测试，其降解率只有20.1%。由此可见，标题化合物对MB溶液有较好的光催化降解特性。总之，在水热条件下，我们利用AgNO3、磷钼酸(H3PO4·12MoO3)和4-(1H-1,2,4-三唑-1-基甲基)苯甲酸为原料，获得了一个新的多钼酸盐(H3L)3(PMo12O40)·2H2O,氢键作用力堆积作用力将其连接形成的三维超分子结构，光催化降解分析结果表明该化合物对有机染料亚甲基蓝具有较好的降解效率。

美欧韩高度关注原材料供应链安全问题新材料在高技术发展中具有支撑性、引领性和颠覆性作用，在发展光电信息、新能源、生物医疗和节能环保等技术上具有至关重要的作用，是高技术产业供应链中的关键一环。逆全球化浪潮、日韩半导体贸易摩擦及新冠肺炎疫情等事件相继爆发，给全球高技术产业供应链带来巨大压力。在此背景下，欧、美、韩等发达经济体日益重视上游原材料的供应安全问题，开始致力于将关键材料的供应分散化、本土化，以避免本国技术产业受制于人，甚至受到毁灭性打击。1.美国开展关键材料加工技术创新研究，以降低稀土材料对外依赖2020年4月，美国能源部宣布提供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，保障美国能源和国家安全。该研究将寻求根本性突破方法，提高对美国经济运转至关重要的稀土元素的可获得性或减少其使用量，稀土元素及其有效替代品的持续供应。该研究关注方向包括以下3点：一是开展稀土物理与化学的理论和实验研究，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，加速材料和分子设计及发现；二是通过假设驱动研究，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；三是利用新的分离原理与方法提高从复杂混合物中提取稀土的效率。2020年5月，美国能源部宣布向关键矿物与稀土研究领域增投3000万美元，重点资助下一代关键材料的提取、分离和处理技术创新，旨在促进关键矿物和稀土元素供应链研发，降低美国关键原材料供应链中断的风险。美国能源部希望通过该投资推进关键原材料供应链的研究、开发和部署，以增强美国的国防工业基础。2.欧盟反思关键原材料供应问题，对关键原材料短缺发出警报2020年9月，欧盟委员会修订了关键原材料清单，将稀土等30种具有重大经济和战略价值的原材料纳入清单，同时公布行动计划，力求扩大供应商网络，减少对第三国的依赖。鉴于关键矿产对于欧盟制造业的战略重要性，欧盟于2008年就启动了《原材料倡议》,关键原材料清单制定就是该倡议的一项重要成果。自2011年起，欧盟每3年更新一次关键原材料清单。与2017年9月更新的名单相比，此次更新的名单移除了氦，保留了其余26种原材料，新增了锂、锶、钛、铝土矿4种原材料。欧盟委员会警告称，欧盟成员国过度依赖关键原材料进口，如中国承担了欧盟98%的稀土供应，土耳其承担了98%的硼酸盐供应，南非承担了71%的铂供应及比例更高的铂族金属供应。过度依赖原材料进口有可能威胁到欧盟航空、汽车和新能源等关键行业，并使欧盟面临资源丰富国家供应链紧缩的威胁。此外，欧盟委员会提醒，用于制造电池和可再生能源设备的原材料短缺，有可能威胁欧盟到2050年实现“碳中和”的政治目标。3.韩国发布材料、零组件和设备2.0战略，以削弱对日依赖2020年7月，韩国政府发布“材料、零组件和设备2.0”战略，大幅扩充战略产品的供应链管理名录，促进“制造业回流”，意图打造零部件产业强国和产业世界工厂。为此，韩国政府计划在2022年前投资5万亿韩元，其中包括在2021年先对半导体、生物和未来汽车三大产业投入2万亿韩元。同时，韩国政府还将选拔100家具有发展潜力的核心战略技术龙头企业进行重点扶持，其具有国际竞争力。此外，韩国政府还将与多家企业、研究所签署技术研发、招商引资的合作协议，助力新政策落地。2019年，韩国政府为降低对日本进口产品的依赖，在半导体、显示器等六大领域选定100种关键战略产品，希望通过进口来源多元化、提高国产化程度等方式，其供应链稳定。根据“材料、零组件和设备2.0”战略，韩国在此前基础上，增加了与美国、欧洲、中国及印度等相关的战略产品，总数增至338种，战略产品的范畴也在此前的六大领域基础上增加了生物、能源和机器人等新兴产业。4.对中国的影响与启示新材料几乎是所有高科技产业链的上游，新材料供应被“卡”住就相当于高科技产业从源头上被“卡脖子”，后果不堪设想。新材料供应问题主要包括两个方面：一是关键矿产供应安全问题，如钴矿、稀土矿等战略价值高的原材料对新能源汽车、电子信息等产业具有重要影响；二是高性能关键材料的供应安全问题，如半导体晶圆、高纯靶材和碳纤维等涉及国计民生的关键材料，往往被国际上的少数科技巨头把控。近年来，美国对世界多国发起“贸易战”，相继在国际组织中“退群”，并在西方大肆渲染中国威胁论。在此背景下，中国关键原材料安全或将受到大的挑战：一是中国获取境外资源的外部风险不断增加，存在“源头断供”的风险；二是美欧等国家和地区寻求建立原材料产业联盟，或给中国关键原材料进出口带来严峻挑战。当前，新一轮科技革命孕育兴起，正催生全球范围内的新一轮产业竞争。作为新一轮科技革命的动力之源，关键矿产资源的国际竞争将越发激烈，未来甚至可能会重塑国家的科技竞争力。

在微流反应器中用高活性有机锂化合物选择性单取代三氯硅烷自近以来，有机锂化合物已成功用于流动化学。大多数研究涉及在卤素-锂交换中的使用。然而，到目前为止，在取代反应中还缺乏使用。流动微反应器的使用使得高反应性的有机锂化合物更加可控，从而创造了新的合成可能性。介绍氯硅烷可能是制备化学中制备有机硅烷常用的起始原料。这尤其是由于它们通过 Müller-Rochow 合成在大规模上具有良好的可用性，并且它们对亲电子试剂具有高反应性。然而，多个氯化硅化合物存在不需要和不受控制的多重取代问题，这对于格氏试剂或烷基锂等高反应性亲核试剂尤为明显，仅举几例。这个问题的原因还没有完全弄清楚，但是有很多迹象表明反应速度极快，激活壁垒低。到目前为止，这个问题已经通过低反应温度、过量的卤代硅烷和使用更不反应或空间要求更高的试剂来避免。通过氯硅烷与有机锂化合物的反应可控合成特殊有机硅烷的另一个步骤是考虑快速混合的重要性，以更好地控制快速反应时间。在传统的批处理系统中，这必须受到质疑，因为观察到的多重替换可能是由不均匀混合引起的。然而，应该记住，在分子水平上完全混合可能根本不可能。由于烷基锂的聚集，理论上，有机锂试剂总是局部过量，即使与卤代硅烷等摩尔。烷基锂的聚集对反应选择性的影响尚未解决。结果和讨论我们想展示我们在微流反应器中用正丁基锂选择性单取代三氯苯基硅烷 ( 1 )的新结果。流动化学在卤素-锂交换和其他反应类型的应用中显示出巨大的成功和优势。迄今为止，在文献中很少发现取代反应的应用，尽管该领域应该有很大的潜力。因此，我们希望探索流动化学在高反应性试剂取代反应中的潜力，以获得即使在温和条件下也能获得高选择性和转化率。流动化学具有许多优势，例如更高效和更快的混合、更好的散热以及更节省资源和安全的反应管理。为了能够认识到与传统间歇系统相比，流动条件下单取代的选择性可能有所提高，烧瓶中的反应首先在 -78 °C 的低温下进行。反应是在正戊烷中还是在四氢呋喃中进行，差别很大。在相同条件下，在非极性溶剂如正戊烷（61%）中可以获得更高的单取代产物2选择性。考虑到烷基锂依赖于溶剂的聚集行为，分子1存在于n的六聚体聚集体中似乎是合理的戊烷中的-丁基锂或thf溶液中的四聚体聚集体。尽管这些局部过量的烷基锂浓度，选择性单取代通常应该是可能的，如实验结果所示。尽管如此，这也强调了快速混合的重要性，特别是对于极性溶剂，以避免多重取代并在温和条件下达到高选择性。流动反应在环境条件下针对每种反应物使用注射泵进行，即在thf中的氯硅烷和在正己烷/正戊烷中的正丁基锂。采用内径为 0.5 mm 的 T 形接头，以便在将反应物引入微反应器之前混合反应物。微反应器由一个内径为 0.5 mm 的 FEP 管组成，该管缠绕在具有 90° 弯曲的支撑结构（盘绕式流动逆变器）周围，以缩小停留时间分布 (RTD) 并增强由于出现迪恩涡流而产生的径向混合。7 FEP 管长 550 mm，总体积流量在 9–50 ml∙min –1范围内变化. 在出口处，用装有甲醇的小瓶取样，以停止反应并通过 GC/EI-MS 和 NMR 更容易地分析氯硅烷作为相应的甲氧基硅烷。由于反应对氧气和水分高度敏感，反应物被储存在烧瓶中，烧瓶在被手动吸入注射器之前不断用氩气冲洗。此外，在每组实验之前用乙醚冲洗 FEP 管（用钠干燥），以去除环境空气中可能沉积的水分。无氧和无湿气设备对于避免副反应和可能堵塞微反应器的固体形成至关重要。通过使用低反应物浓度并将固体量保持在可溶解在溶剂中的范围内，避免了主反应中形成固体氯化锂的问题：c n -BuLi = 0.1–0.2 M 和c硅烷= 0.1–0.6 M。每个操作点采样 3 次，以实验结果的可重复性。为了研究流速对选择性和转化率的影响，进行了一组具有不同总流速的实验。如果混合已经在 T 型接头处完成，则应观察到流速（和停留时间）对转化率和选择性的影响，前提是在所研究的停留时间内 T 型接头出口处的反应接近平衡。