Розроблено новий метод використання целюлози для видалення неодиму з електронних відходів, що сприяє більш ефективній переробці.
Неодим необхідний для чистих технологій, таких як електромобілі та вітрові турбіни, і за останні 20 років попит на нього зріс приблизно на 400 відсотків. Однак видобуток цього рідкоземельного елемента має шкідливий вплив на навколишнє середовище, вимагаючи вилучення більшої кількості Nd з електронних відходів. Його відновлення також пов’язане з низкою проблем. Основним методом комерційного відновлення є екстракція розчинником, але цей метод є низькоселективним, дорогим і нежиттєздатним через використання токсичних органічних розчинників.
Дослідники з Університету штату Пенсільванія розробили новий метод, у якому нові нанотехнології використовуються для відновлення неодиму з рослинної целюлози. Целюлоза є дешевою, відновлюваною речовиною та її у великій кількості. Попередні роботи проводилися з адсорбентами на основі целюлози, але вони були неефективними.
Дослідницька група штату Пенсільванія розробила нову біотехнологію під назвою аніонна наноцелюлоза для волосся (AHNC), де «волосся» означає целюлозні ланцюжки, прикріплені до кінців наночастинок. Волосистий шар наночастинки має негативний заряд, завдяки чому притягує позитивно заряджені іони Nd. Це відокремлює Nd від інших іонів у водному середовищі, таких як іони заліза, кальцію та натрію, і агрегує достатню кількість частинок Nd для ефективного відновлення.
Амір Шейхі, доцент кафедри хімічної інженерії та біомедичної інженерії в Penn State, сказав: «Процес є ефективним з точки зору здатності до видалення, селективності та швидкості. Цього можна досягти за лічені секунди шляхом вибіркового видалення елементів із деяких перевірених домішок. Відокремте неодим ."
Процес також можна використовувати для вилучення неодиму з промислових стічних вод, хвостів шахт і постійних магнітів, які більше не використовуються.
«Цей внесок у переробку рідкоземельних елементів матиме стратегічний і економічно життєздатний вплив на кілька галузей», — сказав Шейхі. «Чим більше неодиму ми переробляємо, тим більше електричних і гібридних автомобілів і вітрових турбін ми зможемо виробляти, зменшуючи тиск на навколишнє середовище».
Шейхі додав, що наразі команда досліджує різні шляхи розробки безперервних або напівперіодичних адсорбційних систем, що прокладе шлях для розширення процесу.
