双配体纳米孔

16种稀土全识别

在同一纳米孔中仅靠电导信号即可逐一区分全部16种天然稀土元素，无需分离步骤。

孙文 · Wang, Kefan · Zhang, Shanyu · Kai-Lang, Yao · 力天 · 张盼科 · 黄硕

Nature Nanotechnology 2025

参数信息

稀土元素种类数

16

技术优势

16种稀土全识别

通过双配体策略，每种稀土离子产生特征性三级跃迁信号，机器学习分类后可高准确率区分，无需分离。

无需分离步骤

检测直接基于离子通过纳米孔时的阻塞信号，不依赖色谱或萃取等预分离。

单分子尺度观察镧系收缩

稀土离子的阻塞信号呈现周期性变化，首次在单分子层面直接体现镧系收缩效应。

应用场景

• 稀土元素分析：用一台纳米孔装置替代多步分离，快速鉴定稀土元素种类。
• 单分子检测：利用单个分子通过纳米孔时的特征信号，实现单分子级别的元素识别。
• 纳米孔传感：双配体修饰的纳米孔将稀土离子差异放大为可区分的电导阻塞信号。
• 地质勘探：直接分析氟碳铈矿样品，在野外快速评测稀土矿品位。