宾夕法尼亚大学化学系助理教授埃里克·J·谢尔特(Eric J. Schelter)向Azom讲述了最近开发了一种新的新方法,用于化学分开的新近hody虫和衰退,这是NDFEB磁铁中的两个关键元素。
稀土元素(REE)采矿的相关问题是什么?
稀土元素通常出现在低级磷酸盐或碳酸盐沉积物中,作为约5-7个元素的混合物。提取REE需要将REE的混合物从其矿石中的废物组成以及通常与它们共同发生的放射性thor或铀中脱离。
一旦获得了溶液浓度的REE,就会在混合物上进行液态液体提取的分离化学,以将单个REE分离为高纯度。分离化学是在您要分开的两件事中表达化学差异。
在REE方面,液态液体分离中利用的差异是阳离子的相对尺寸。由于这种尺寸的差异在整个REE系列中是如此微妙,因此必须重复数千次液体液体提取过程,从而导致高度溶剂,时间和能量密集型的过程。
您能否提供您最近的题为“分离稀土元素霓虹灯和衰退的操作简单方法”?
我们和其他人的靶向霓虹灯和肾上腺疾病的混合物是针对NDFEB磁铁的主要REE组成部分。NDFEB磁铁是市场上首要的永久性磁性材料。我们开发了一种有机化合物,该化合物结合了溶解在有机溶剂中的肾上腺菌和dosprosium离子。
我们的有机化合物通常称为“配体”,在溶液中抓住所有稀土离子,以1:1的比例形成金属配体“配合物”。但是,配体封装每种离子的方式对离子的大小高度敏感。较大的溶解的REE离子,包括霓虹灯,导致更开放的结构,而肾上腺离子离子产生封闭的结构。
从两种元素混合为粉末开始,施用称为配体的金属结合分子。
开放的肾上飞机结构经历了其他化学变化,即两个复合物可以反应形成“二聚体”复合物。这样,离子之间的微妙尺寸差异被放大为其化学行为的显着变化。我们发现,北二二聚体在苯和甲苯中的易溶性要比肾上腺疾病综合体更为易溶。
该观察结果使我们能够通过简单的溶剂冲洗轻松地分离新近虫和肾上腺菌合物复合物。我们针对此目标元素的分离方法要快得多,更容易,并且会以与液体液体萃取相似的比例产生较少的溶剂废物。
当前将这些元素分离的电子废料中的方法是什么?
当前在采矿中使用的分离过程与回收所需的分离过程之间几乎没有差异。在NDFEB磁铁的回收中,必须从其机械或电子组件中除去磁铁本身,并且必须去除其聚合物或金属护套。
溶解磁铁和化学处理可提供REE浓缩物。实际上,其他团体中正在进行许多创造性的工作,以将近代/不良疾病的混合物与铁和硼隔离开来。
问题是,并非所有的NDFEB磁体都是平等的,它们具有不同数量的降低障碍,具体取决于其应用程序。然后,必须将REE浓缩液混合物重新纯化为父REE,以在新应用中重复使用。
随着全球肿瘤供应量减少的供应,您是否希望这种新方法有助于减轻我们近年来看到的一些急剧波动的问题?
最近的REE供应危机与减少中国的材料出口配额有关。亚博网站下载但是危机使人们敏感了REE供应链的脆弱性。近年来进行的肾上腺素的生命周期分析已经确定,预计需求将在未来10 - 15年内超过供应。
结合增加了在肾上腺肿瘤上的肾脱磷的溶解度,从而使前者被过滤。
疾病是回收利用的绝佳目标,因为我们享受的良好来源,即中国南部的离子吸附粘土,是一种有限且减少的资源。我和我的小组认为,对疾病障碍回收的必要性是开发新化学反应的绝佳机会,可以解决预期的疾病供应问题。
您是否认为在NDFEB磁铁中使用肾上腺素有其他选择,或者至少可以减少所需数量?
在美国,重要的材料研究所在用瓷器替换失调症方面正在进行一些伟大的工作,更丰富,更容易获得REE。亚博网站下载其他人则专注于优化(最小化)肾上腺素的量。
我当然认为可以发现合适的NDFEB替代品,但需要时间。新磁铁在技术方面具有广泛性,因此新材料将需要在类似广泛的应用中适应该位。亚博网站下载
为什么NDFEB磁铁在如此多的应用中如此理想?
NDFEB磁铁是惊人的材料。亚博网站下载很少有可比的能够为您提供相同数量的磁力。许多团体和机构都在替换该材料,但目前在微型化方面没有可比的材料。
对于大型回收设施,这个新的分离过程是否易于扩展?
实际上,在回答这个问题之前,有很多事情要改善我们的系统。通常,浸出比液体液体提取更简单。我们的长期目标是发现和开发化学反应,以配备回收设施配备一个简单的工具包,该工具包将使它们能够从含有REE的废物中产生价值,即纯净的REE,迅速而容易。
在此过程中的下一个发展阶段是什么?
在新的分离系统上有很多工作要做。我们的直接目标是评估其在整个系列中分离稀土元素混合物的能力,我们的最初结果令人鼓舞。
特别是,我们希望靶向在紧凑型荧光灯鳞茎中使用的磷酸中REE的混合物。回收这些材料将带来额外的好处,从亚博网站下载而有助于从环境中清除汞。
除了验证当前系统的功能外,我们还致力于提高其稳定性,使其更加实用,并完善配体的结构,以使其更加有效。
关于Eric J. Schelter
Eric J. Schelter是宾夕法尼亚大学化学系的助理教授。
他的研究重点是兰烷尼德尼德剂和肌动剂的化学,并在分离和催化中应用。
Schelter于2011年获得了美国能源部早期职业研究计划奖,并于2013年被评为科学进步研究公司亚博老虎机网登录
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