據(jù)外媒報道，賓夕法尼亞州立大學(xué)（Penn State）的研究人員使用由有機(jī)材料制成的微顆粒和納米顆粒從水溶液中收集稀土元素。

該?；瘜W(xué)工程學(xué)助理教授Amir Sheikhi表示：“像玉米芯、木漿、棉花和番茄皮這樣的廢棄物，一般都要丟進(jìn)垃圾填埋場或用于堆肥。我們希望將這些廢棄物轉(zhuǎn)化為能夠從電子廢棄物中提取稀土元素的微顆?；蚣{米級顆粒?！?/p>

稀土金屬可用于制造強(qiáng)力磁鐵，用于電動汽車和混合動力汽車的電機(jī)，以及揚聲器、耳機(jī)、電腦和風(fēng)力渦輪機(jī)等設(shè)備。然而，開采這些金屬具有挑戰(zhàn)性，不僅成本高，而且易于污染環(huán)境。因此，研究人員致力于從舊電腦或電路板等電子垃圾中回收金屬。目前的挑戰(zhàn)在于如何有效地將這些金屬與垃圾分離。

Sheikhi表示：“利用有機(jī)材料作為平臺，我們創(chuàng)造出了功能強(qiáng)大的微顆粒和納米顆粒，這些顆粒可以附著在釹這樣的金屬上，并使其與周圍的流體分離。通過靜電相互作用，帶負(fù)電荷的微材料和納米級材料可與帶正電荷的釹離子結(jié)合，將其分離出來。”

在實驗過程中，該團(tuán)隊將番茄皮和玉米芯磨碎，并將木漿和棉紙切成小薄片，浸泡在水中。然后，以一種可控方式使這些材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其分解成三種不同的功能材料組分，包括微產(chǎn)物、納米顆粒和水溶性生物聚合物。在釹溶液中加入微產(chǎn)物或納米顆粒，能夠觸發(fā)分離過程，從而收集釹樣品。

在最新發(fā)表的論文中，Sheikhi改進(jìn)了以前演示的分離過程，并從濃度較低的溶液中提取更大尺寸的樣品。

研究人員計劃將這種分離機(jī)制擴(kuò)展至現(xiàn)實場景，并與感興趣的行業(yè)合作，進(jìn)行深入測試。Sheikhi表示：“希望很快能夠在真實的工業(yè)樣品上測試這項工藝，并調(diào)整這種材料對其他稀土元素和貴金屬（如金和銀）的選擇性，以便將這些元素從廢棄材料中分離出來?！?/p>

來源：上海錦町新材料科技整理自網(wǎng)絡(luò)

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