Ny studie: Påvisad ligand erbjuder genombrott i rening av sällsynta jordartsmetaller

StockholmForskare vid Oak Ridge National Laboratory upptäckte en förening som kan ändra hur den binder till olika lantanider beroende på miljön. De samarbetade med Vanderbilt University i denna studie för att underlätta reningen av sällsynta jordartsmetaller. Denna process är viktig för utveckling av ren energiteknik, medicinska apparater och för nationell säkerhet.

Forskare har upptäckt ett nytt sätt att isolera metaller som är både billigare och snabbare. Traditionella metoder använder kemikalier kallade ligander för att binda till specifika metaller, men dessa metoder är dyra och genererar mycket avfall. Den nya liganden som forskare vid ORNL har upptäckt kan ändra hur den binds beroende på lösningens surhet och hur länge den interagerar med metallerna. Denna flexibilitet kan göra reningsprocessen enklare och generera mindre avfall.

Viktiga punkter om denna upptäckt:

• Denna ligand kan binda sig på olika sätt beroende på syrakoncentrationen.
• Den kan separera tunga, lätta och medelviktiga lantanoider, till skillnad från befintliga ligander som har en bestämd preferens.
• Det finns potential att minska antal steg i separationsprocessen, vilket gör den både mer kostnadseffektiv och mer miljövänlig.

Denna ligand är betydelsefull inte bara för att den enkelt kan förändras, utan den utmanar också vår förståelse av liknande föreningar. Att förstå hur den kan vara så variabel hjälper oss att utforska nya områden inom studiet av föreningar som binder lantanider.

Läs också:

Idag · 00:03

Studie visar: Elektrisk stimulering kan lindra smärta och trötthet hos långtidscovidpatienter

Denna upptäckt har betydande konsekvenser. Den kan förenkla produktionen av olika viktiga teknologier. Renade lantanider är avgörande för:

• Elektroniska enheter med hög effektivitet, som smartphones och elbilar.
• Avancerade bildtekniker inom biomedicin.
• Industriella kemiska processer, där hög renhet är avgörande.

En annan betydande faktor är miljöpåverkan. Nuvarande reningsmetoder producerar mycket avfall som ofta innehåller skadliga kemikalier. Genom att använda en flexibel ligand som förenklar separationsprocessen kan man minska mängden avfall. Detta stödjer målen för hållbara och ansvarsfulla industripraktiker.

Framtida forskning kommer att sträva efter att hitta liknande föreningar med bättre prestanda. ORNL:s studie, finansierad av DOE:s Office of Science, använde anläggningar vid Argonne National Laboratory och Brookhaven National Laboratory för att undersöka ligandens beteende. Resultaten visar att även små strukturella förändringar i föreningar kan leda till nya funktioner, vilket ger nya idéer för framtida forskning och utveckling inom kemisk separation.

Forskare tror att denna nya utveckling kommer att resultera i bättre, billigare och mer miljövänliga metoder för att rena sällsynta jordartsmetaller, vilket kommer att främja framsteg inom olika högteknologiska industrier.