普魯士藍(lán)（Prussian Blue）：即亞鐵氰化鐵，是一種配位化合物，可以用來(lái)上釉、用作油畫染料等。最早在藝術(shù)界，普魯士藍(lán)最初被用作顏料和染料，畢加索、梵高和葛飾北齋等畫家也因其深邃的藍(lán)色使用它。而最近幾年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這種色素還有許多有趣的特性和特別的用途~

用途01：回收金屬

核廢棄物和電子廢料的一個(gè)大問(wèn)題是，在處理過(guò)程中會(huì)浪費(fèi)金、鉑族金屬（中國(guó)有色金屬冶金第七屆學(xué)術(shù)會(huì)議）等，而它們正是計(jì)算機(jī)芯片中的關(guān)鍵金屬。日本名古屋大學(xué)的與東京工業(yè)大學(xué)的學(xué)者合作發(fā)現(xiàn)，解決這一緊迫的環(huán)境和技術(shù)問(wèn)題的方法可能在于普魯士藍(lán)。普魯士藍(lán)的納米空間中有一個(gè)攀登架狀的晶格。此前的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)它可以吸收鉑族金屬，然而，尚不清楚這是如何起作用的。研究人員使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜、紫外可見近紅外分光光度計(jì)等來(lái)了解關(guān)于這一過(guò)程的更多信息。

（文章內(nèi)容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）

“普魯士藍(lán)納米顆粒吸附鉑族金屬試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其在保持攀登架結(jié)構(gòu)的同時(shí)，通過(guò)鐵離子取代，吸收了鉑族金屬?！睂＜医忉屨f(shuō)，這種機(jī)制使得普魯士藍(lán)納米顆粒比傳統(tǒng)的生物基吸附劑吸收更多的金和鉑族金屬。這項(xiàng)研究展示了一種解決核廢棄物處理問(wèn)題的方法——回收鉑族金屬。在高放射性廢液的后處理過(guò)程中，鉑族金屬經(jīng)常沉淀在熔化器的側(cè)壁表面，影響了穩(wěn)定性，增加了處置空間和成本。

該研究發(fā)現(xiàn)，使用1克普魯士藍(lán)納米顆粒可以回收0.13克釕、0.16克銠、0.30克鈀和0.107克鉬。而最近，普魯士藍(lán)被用于去除福島核電站事故造成的污染土壤中的放射性銫—134和137元素。1噸手機(jī)中的金含量為300~400克，比天然礦石中的金含量高出10~80倍。普魯士藍(lán)納米顆粒具有耐熱性、抗硝酸性和抗γ射線輻射性，因此該團(tuán)隊(duì)的技術(shù)不僅可用于核廢棄物的處置過(guò)程，也可用于電子廢料的回收過(guò)程。

“我們的研究結(jié)果表明，普魯士藍(lán)或其類似物是改善核廢棄物和電子廢料中貴金屬回收利用的有力候選者，尤其是與傳統(tǒng)生物基吸附劑/活性炭相比?！痹谀壳白匀毁Y源日益有限的情況下，有價(jià)金屬在廢物處理中的損失是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。通過(guò)提高金屬的回收效率，普魯士藍(lán)或類似的材料有望使生產(chǎn)變得更加環(huán)保和經(jīng)濟(jì)。

用途02：

錳基普魯士藍(lán)

鉀離子電池正極材料

錳基普魯士藍(lán)具有低成本、高容量和高工作電壓等優(yōu)勢(shì)，成為最具潛力的鉀離子電池正極材料。但在循環(huán)過(guò)程中，錳基普魯士藍(lán)易溶解至電解液中致使容量衰減，阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。去年，湖南大學(xué)物理與微電子科學(xué)學(xué)院教授魯兵安團(tuán)隊(duì)，通過(guò)原位電化學(xué)的方式，在錳基普魯士藍(lán)表面構(gòu)建了理想的梯度鐵錳界面，實(shí)現(xiàn)了水系鉀離子電池的超13萬(wàn)次穩(wěn)定循環(huán)。這好比為“脆弱”的錳披上“盔甲”，讓它能夠擁有“金身”、充分發(fā)揮性能。

（文章內(nèi)容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）

可持續(xù)儲(chǔ)能技術(shù)的突破是發(fā)展可再生能源的有力支撐。目前，我國(guó)抽水蓄能接近飽和，新型儲(chǔ)能技術(shù)成為增量主體;鋰電池目前主導(dǎo)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，近90%的儲(chǔ)能項(xiàng)目都是鋰電池項(xiàng)目，鋰資源的回收及開發(fā)新型儲(chǔ)能系統(tǒng)也是必然趨勢(shì)。“綜合安全和成本等因素，基于水系電解液的鉀離子二次電池將成為下一代儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要選項(xiàng)。然而，由于傳統(tǒng)電極材料在水系電解液中極易溶解，限制了水系電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域中的大規(guī)模應(yīng)用。抑制或者消除電極材料的溶解是目前水系鉀離子電池領(lǐng)域亟待解決的核心問(wèn)題?！濒敱舱f(shuō)。

他指出，解決該核心問(wèn)題最大的難點(diǎn)是如何在不損失比容量甚至提高比容量的前提下，抑制或者消除電極材料在水性電解液中的溶解?！耙簿褪钦f(shuō)，不能單純?yōu)榱艘种迫芙舛种迫芙?，需要協(xié)同提升，因?yàn)殚L(zhǎng)循環(huán)壽命和高比容量對(duì)電池同樣重要，不能為了循環(huán)壽命而不兼顧比容量。”

用鐵錳覆蓋

提高整體性能

雖然錳基普魯士是具有潛力的鉀離子電池正極材料，但在循環(huán)過(guò)程中，易于溶解至電解液中，致使容量衰減，阻礙其實(shí)際應(yīng)用。為此，蓋軍民等通過(guò)原位電化學(xué)方式，在錳基普魯士藍(lán)表面構(gòu)建了理想的梯度鐵錳界面。與傳統(tǒng)的錳基普魯士藍(lán)相比，原位表面修飾的界面不僅可以抑制錳基普魯士藍(lán)內(nèi)部錳的溶解，還增強(qiáng)了鉀離子的擴(kuò)散勢(shì)壘，從而大幅度提升了電池的循環(huán)性能和倍率性能。

該團(tuán)隊(duì)通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)，證明了陽(yáng)離子原位表面取代的過(guò)程。他們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)原位表面陽(yáng)離子修飾的錳基普魯士藍(lán)正極，在電流密度為300毫安每克和2500毫安每克的情況下放電容量分別為160毫安時(shí)每克和120毫安時(shí)每克，循環(huán)13萬(wàn)次后容量未見明顯衰減，組裝的全電池可穩(wěn)定循環(huán)6000次以上。“在我們的電解液中，循環(huán)過(guò)程中電極材料的錳溶解在預(yù)留的空位會(huì)被電解液中的鐵離子占據(jù)，這一過(guò)程直到電解材料錳擁有堅(jiān)固‘金身’才停止?！鄙w軍民說(shuō)。

此外，團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，原位表面取代策略下的水系鉀離子全電池在零下20攝氏度時(shí)容量為常溫下的80%，在50攝氏度時(shí)容量約為常溫下的110%，顯示出優(yōu)良的高低溫性能。全電池經(jīng)過(guò)裁剪后仍可以繼續(xù)工作，體現(xiàn)出水系電池的高安全性。魯兵安表示，這些實(shí)驗(yàn)表明電化學(xué)儲(chǔ)能器件可以實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)壽命，有望應(yīng)用于大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)中。更長(zhǎng)的循環(huán)壽命意味著更少的資源消耗，這將大大降低制造成本，希望這項(xiàng)研究為超長(zhǎng)壽命的電化學(xué)儲(chǔ)能提供借鑒。該研究也將為合理設(shè)計(jì)氧化還原活性錳基高性能電池正極材料（全國(guó)鋰電池正極材料制備與實(shí)驗(yàn)室儀器裝備）提供新方案。

用途03：

高溫普魯士藍(lán)納米粒子

或能殺死腫瘤細(xì)胞

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，濃度為0.5mg/mL的普魯士藍(lán)溶液在被808nm激光照射10min的過(guò)程中溫度升高速度較快，最高溫度達(dá)60℃，且在被照射的第3min左右，溫度即升至43℃，完全達(dá)到了光熱殺死腫瘤細(xì)胞的溫度臨界值（42℃），具有非常明顯的光熱治療效果。值得一提的是普魯士藍(lán)納米粒子光熱轉(zhuǎn)換機(jī)制為能級(jí)躍遷，其光熱穩(wěn)定性高，可多次反復(fù)利用，解決了很多傳統(tǒng)光熱材料的難題。

近年來(lái)，納米生物技術(shù)已經(jīng)對(duì)生物醫(yī)學(xué)診斷和治療領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，基于納米材料的生物醫(yī)學(xué)診斷和治療技術(shù)已經(jīng)成為了新的研究熱點(diǎn)。普魯士藍(lán)作為一種古老的藍(lán)色染料，在生物醫(yī)學(xué)診斷和治療的應(yīng)用中體現(xiàn)出了卓越的性質(zhì)，克服了許多傳統(tǒng)診療制劑制備復(fù)雜、價(jià)格昂貴和生物安全性低的缺點(diǎn)。

目前普魯士藍(lán)在生物醫(yī)學(xué)診斷和治療中的應(yīng)用的研究仍處于初級(jí)階段，普魯士藍(lán)作為一種無(wú)機(jī)材料不能自主靶向診療部位，因此對(duì)普魯士藍(lán)進(jìn)行分子靶向或抗體靶向的生物修飾以實(shí)現(xiàn)診斷和治療的定點(diǎn)化、準(zhǔn)確化和診療一體化將是未來(lái)普魯士藍(lán)在生物醫(yī)學(xué)診斷和治療中應(yīng)用的主要研究方向。隨著科學(xué)的進(jìn)步，這些問(wèn)題都將逐步得到解決，具有診斷和治療功能的多功能普魯士藍(lán)制劑將會(huì)對(duì)生物醫(yī)學(xué)診斷和治療領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。