稀土元素“钕”竟然还可以这样提取
在最近发表在《化学工程杂志》上的一篇论文中 ,宾夕法尼亚州立大学的研究人员详细介绍了使用植物纤维素分离电子废物中发现的钕的新纳米技术,植物纤维素存在于纸张、棉花和纸浆中。也就是说植物纤维素可用于从电子垃圾中提取钕。。
新工艺涉及毛状纤维素纳米晶体,它是源自纤维素原纤维的纳米颗粒,可选择性地与钕离子结合,将它们与其他离子(如铁、钙和钠)分开。纳米粒子被称为“毛状”,因为纤维素链连接在它们的两端,执行关键的化学功能。
为了开发这项新技术,研究人员将纳米颗粒的毛层带负电以吸引带正电的钕离子并与之结合,从而使颗粒聚集成更大的碎片,然后可以有效地回收和再利用。
该研究的主要作者阿米尔·谢伊 (Amir Sheikhi) 在一份媒体声明中说:“该过程在去除能力、选择性和速度方面都很有效。” “它可以通过从一些测试杂质中选择性地去除元素来在几秒钟内分离钕。”
Sheikhi 表示,目前的稀土元素回收过程对环境非常苛刻,因为它们经常使用高酸性条件在化学反应中提取元素。
另一方面,Sheikhi 的工艺是环保的,因为它使用纤维素,这是一种廉价的可再生资源。
“使用纤维素作为主要成分是一种可持续的、具有成本效益的清洁解决方案,”Sheikhi 说。“通过这个过程,美国将能够与中国等其他大国竞争回收稀土材料并独立生产。”
除了电子垃圾之外,还可以从不再使用的工业废水、采矿尾矿和永磁体中提取钕等稀土元素。Sheikhi 希望在未来,基于纤维素的吸附过程也可以应用于这些来源。
“对稀土回收的这种贡献将对多个行业产生战略性和经济上可行的影响,”Sheikhi 说。“我们回收的钕越多,我们就越能制造电动和混合动力汽车以及风力涡轮机,从而减少对环境的压力。”
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