Nowe badania Oak Ridge i Vanderbilt: odkryty ligand przełomem w oczyszczaniu metali ziem rzadkich

WarsawNaukowcy z Oak Ridge National Laboratory odkryli związek, który może zmieniać sposób wiązania się z różnymi lantanowcami, w zależności od środowiska. W badaniu tym współpracowali z Uniwersytetem Vanderbilt, aby ułatwić oczyszczanie metali ziem rzadkich. Ten proces jest istotny dla produkcji technologii związanej z czystą energią, urządzeń medycznych oraz dla bezpieczeństwa narodowego.

Naukowcy odkryli nowy sposób izolacji metali, który jest tańszy i szybszy. Tradycyjne metody wykorzystują związki chemiczne zwane ligandami do wiązania się z określonymi metalami, ale są one kosztowne i generują dużo odpadów. Nowy ligand odkryty przez badaczy z ORNL potrafi zmieniać swoje wiązanie w zależności od kwasowości roztworu oraz czasu interakcji z metalami. Dzięki tej elastyczności proces oczyszczania może stać się łatwiejszy i generować mniej odpadów.

Kluczowe informacje dotyczące tego odkrycia:

• Ten ligand może wiązać się różnie w zależności od stężenia kwasu.
• Potrafi oddzielić ciężkie, lekkie i średniociężkie lantanowce, w przeciwieństwie do obecnych ligandów, które mają ustalone preferencje.
• Istnieje możliwość zmniejszenia liczby etapów w procesie separacji, co pozwoliłoby na obniżenie kosztów oraz większą przyjazność dla środowiska.

Ten ligand jest kluczowy nie tylko ze względu na swoją łatwość zmiany, ale także kwestionuje naszą wiedzę o podobnych związkach. Zrozumienie jego zmienności pozwala nam badać nowe obszary w badaniach nad związkami wiążącymi lantanowce.

Zobacz również:

Dzisiaj · 00:03

Elektryczna stymulacja nerwów pomaga na ból i zmęczenie u pacjentów z długim COVID.

To odkrycie ma istotne konsekwencje. Może usprawnić produkcję różnych kluczowych technologii. Oczyszczone lantanowce są niezbędne do:

• Wydajnych urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony i pojazdy elektryczne.
• Nowoczesnych technik obrazowania biomedycznego.
• Procesów chemicznych w przemyśle, gdzie wymagana jest wysoka czystość.

Innym istotnym czynnikiem jest wpływ na środowisko. Obecne metody oczyszczania generują dużo odpadów, które często zawierają szkodliwe chemikalia. Zastosowanie elastycznego ligandu, który upraszcza proces separacji, może zmniejszyć ilość powstających odpadów. To wspiera cele zrównoważonych i odpowiedzialnych praktyk przemysłowych.

Przyszłe badania będą dążyć do odnalezienia podobnych związków o lepszych właściwościach. Badanie przeprowadzone przez ORNL, finansowane przez Biuro Nauki DOE, wykorzystało obiekty w Argonne National Laboratory i Brookhaven National Laboratory do analizy zachowania ligandu. Wyniki pokazują, że nawet niewielkie zmiany strukturalne w związkach mogą prowadzić do powstania nowych funkcji, co otwiera nowe możliwości dla przyszłych badań i rozwoju w dziedzinie separacji chemicznych.

Naukowcy uważają, że to nowatorskie rozwiązanie przyczyni się do stworzenia bardziej ekologicznych i tańszych metod oczyszczania pierwiastków ziem rzadkich, co przyspieszy rozwój różnych branż zaawansowanych technologii.