科学家开发出创新方法分离对清洁能源技术至关重要的镧系元素
日期:
2024-04-12
浏览次数:
8
科学家们开发出了一种创新方法,通过结合能吸引较轻或较重元素的物质,分离对清洁能源技术至关重要的镧系元素。这一工艺有望降低稀土元素提取对环境的影响和成本,提高工业应用的效率和可扩展性。被称为镧系元素的金属具有宝贵的特性,可用于电动汽车和风力涡轮机等清洁能源技术以及许多其他应用。这些元素包括几种关键材料。在自然界中,镧系元素经常混合在一起。工业界必须将它们分离出来,以利用它们各自的特性。但传统的分离方法耗时长、成本高,而且会产生废弃物。现在,科学家们已经开发出一种高效的新方法,可以根据具体情况选择特定的镧系元素。该技术结合了两种物质。一种物质喜水,可捕捉较轻的镧系元素;另一种物质喜油,可捕捉较重的镧系元素。将一种亲油化合物和一种亲水化合物混合在一起,从化学混合物中提取特定的有价值元素,这在工业规模上是可行的。扩大规模后,该工艺可以使用更小的设备、更少的化学品和更少的废物。这将使新工艺比传统方法更高效、更环保。为清洁能源技术制造纯稀土材料--14 种镧系元素以及钇和钪--最具挑战性和最昂贵的方面是将单个稀土元素相互分离。橡树岭国家实验室的科学家将两种有机物结合在一起:一种亲水,另一种亲油。这些有机物对不同的稀土元素有偏好。例如,一种与较轻的稀土元素相互作用强烈,而另一种则偏爱较重的稀土元素。科学家们用两种不同的液体--油和水--来测试这种技术。在水中,他们溶解了亲水性物质;在油中,他们加入了亲油性物质。他们发现,与之前使用的单物质方法相比,双物质方法有助于分离最轻和最重的稀土元素。他们使用各种方法研究这些有机化学物质和稀土元素如何相互作用。研究结果提供了有关该过程如何工作的宝贵信息,以及有关如何进一步改进分离系统的真知灼见。
Hot News
/
相关推荐
2025
-
06
-
18
点击次数:
18
来源:X-MOL聚氧醛酸盐 (POP) 是经典多金属氧酸盐的延伸。两种最常见的 POP 拓扑结构是纳米星 (Pd15) 和立方体 (Pd12),其中中心腔中的杂金属阳离子可能会影响拓扑选择。在这里,我们结晶了 10 个以镧系元素为中心的苯膦酸盐封端的 POP(YIII、LaIII、CeIII、PrIII、NdIII、SmIII、EuIII、GdIII、YbIII 和 LuIII)和一个以锕系元素为...
2025
-
06
-
18
点击次数:
17
来源:Science Direct在过去的二十年里,由金属离子/团簇和有机配体组成的金属有机框架 (MOF) 因其极其广泛的潜在应用而受到广泛关注,包括气体吸附和分离、发光、催化、药物递送等。特别是,MOF 具有多种且显著可调的发光特性,因为它们的发光可能来自各种金属离子、配体分子和/或客体分子。这些发射过程可以局限于一个物质中,也可以由多个物质之间的电荷转移引起。MOF 的可调发光在各个领域的应...
2025
-
06
-
17
点击次数:
36
来源:X-MOL氧还原反应(ORR)在众多能量转化系统中对氧气进行还原具有重要意义。尽管已开发出金属配合物和材料作为ORR催化剂,但研究ORR机制仍具有挑战性。金属超氧氢化物和金属过氧氢化物可能是ORR中的关键中间体,但由于以下原因,对这两种物质及其反应性质的理解仍然不足:(1)这两种物质具有极高的活性;(2)它们存在多种进一步反应和分解的途径。例如,由于结合力较弱,超氧氢容易从金属中心脱离,使得...
2025
-
06
-
17
点击次数:
33
来源:ACS Publications工农业活动的迅速扩张导致磷在自然水体中大量积累,导致富营养化,对水生生态系统构成严重风险。为了减轻富营养化,在排放废水之前必须有效地将磷去除至超低水平。无论是工业还是市政,都归入接收机构。在众多处理方法中,吸附因其作简单、成本效益和环境友好而脱颖而出。目前,镧基材料因其高吸附能力和对磷酸根离子的特异性亲和力,在各种场景中被广泛用作除磷的有效吸附剂,包括工业和市...