• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29.05.2023
СФУ
782

В СФУ создали простой и дешевый сорбент для обнаружения редкоземельных металлов

4.6

Ученые СФУ синтезировали сорбент на основе химически модифицированного кремнезема с использованием коммерчески доступных реагентов. Новый материал способен концентрировать и извлекать до 99 процентов редкоземельных элементов из растворов, при этом количество используемого сорбента сравнительно невелико.

В СФУ создали простой и дешевый сорбент для обнаружения редкоземельных металлов
В СФУ создали простой и дешевый сорбент для обнаружения редкоземельных металлов / ©Пресс-служба СФУ / Автор: Telestis Scaevinius

Редкоземельные элементы (РЗЭ) повсеместно используются в различных высокотехнологичных устройствах: лазерах, магнитах, компьютерах, сотовых телефонах, в самолетостроении и системах связи, и относятся к стратегически важным металлам. Основные их запасы находятся в Китае и США. Возрастающий спрос на редкие земли и стремление России к промышленному суверенитету способствуют разработке собственных источников редких металлов, а также вторичных источников — промышленных отходов, золы от сжигания углей и так далее. Изученные сорбенты могут использоваться в лабораториях при анализе сложных образцов, содержащих РЗЭ, когда прямое инструментальное определение затруднено.

«Сейчас востребованы методики определения низких содержаний редкоземельных элементов в природных объектах сложного состава и продуктах их переработки. В почве, углях и золе содержание редкоземельных элементов относительно невелико, зато есть в больших количествах сопутствующие элементы, которые мешают при проведении анализа. Поэтому, например, прямое атомно-эмиссионное или масс-спектрометрическое определение редких земель может быть затруднено. Чтобы устранить нежелательные помехи, нужно выделить и сконцентрировать редкоземельные металлы – провести сорбцию», — сообщила старший научный сотрудник лаборатории физикохимии металлургических процессов и материалов СФУ Ольга Буйко.

Метод сорбционного концентрирования позволяет извлечь микроколичества РЗЭ из растворов на относительно небольшом количестве сорбента, отделить от мешающих определению элементов (кальций, магний, калий, натрий, железо и другие), затем высвободить редкоземельные металлы с поверхности сорбента разбавленными водными растворами неорганических кислот, а после определить их атомно-спектрометрическими методами.

Ученые СФУ первыми решили применить для концентрирования и определения редкоземельных металлов в ископаемой древесине (лигните) и в золе от ее сжигания сорбенты на основе оксидов кремния – кремнеземы, химически модифицированные аминофосфоновыми группами с различной поверхностной концентрацией. По словам Ольги Буйко, чем больше таких групп «прививается» на кремнезем, тем больше становится область кислотности среды извлечения редкоземельных элементов, а значит, можно проводить более эффективное отделение их от сопутствующих компонентов.

В СФУ создали простой и дешевый сорбент для обнаружения редкоземельных металлов / ©Пресс-служба СФУ

Эксперты СФУ проверили сорбент на практике, использовав его для предварительного концентрирования и последующего определения лантаноидов в образцах лигнита и стандартном образце угольной золы. Анализировали два образца лигнита Касского месторождения, расположенного в районе реки Енисей и золу от их сжигания.

Лигниты — это уникальные природные объекты, представляющие собой углефицированную древесину, содержащую от 150 до 500 граммов на тонну редкоземельных элементов в зависимости от места залегания. В составе лигнитов также содержатся щелочные и щелочноземельные металлы, железо, цинк, никель, которые затрудняют прямое определение РЗЭ атомно-спектроскопическими методами.

«В мире есть аналоги таких сорбентов, однако ранее не было изучено, как именно концентрация «привитых» на сорбенте аминофосфоновых групп влияет на извлечение редкоземельных элементов», – продолжила ученый. В результате эксперимента оказалось, что увеличение концентрации привитых аминофосфоновых групп на сорбенте позволяет извлекать редкоземельные элементы из более кислых сред и значительно «прокачивает» сорбент, увеличивая его сорбционную емкость и селективность.

Ученые отметили, что изученный сорбент достаточно прост в получении и экономичен — он характеризуется простым синтезом с использованием коммерчески доступных исходных аминопропилсиликагелей.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сибирский федеральный университет — высшее учебное заведение, расположенное в Красноярске. Первый в России федеральный университет. Крупный научно-исследовательский и образовательный центр в России. Крупнейший университет восточной части России.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
13 июня
Дарья Г.

В центре далекой галактики OJ 287 находятся две черные дыры, одна из которых в сотню раз больше другой. В 2021 году астрономы подтвердили существование пары по изменению яркости объекта. Теперь же ученым удалось доказать, что источником той необычной вспышки была именно малая черная дыра.

Позавчера, 12:22
Алиса Гаджиева

Авторы нового междисциплинарного исследования выяснили, как распределялись ресурсы в сообществе земледельцев и скотоводов одной из альпийских долин семь тысяч лет назад.

13 июня
Александр Березин

Нынешняя версия крупнейшего носителя SpaceX вдвое мощнее «Сатурна-5», самой мощной ракеты прошлого. Однако документ Федерального управления гражданской авиации США показал, что Илон Маск планирует серьезно нарастить разрыв. Попутно у его ракеты значительно увеличится количество двигателей в обеих ступенях, в итоге она станет выше высочайшей пирамиды на земле.

11 июня
Александр Березин

Авторы серии одновременно вышедших научных работ описали влияние космического полета первого в истории частного экипажа — Inspiration4, отправленного в космос SpaceX — и пришли к выводу, что, несмотря на отсутствие длительной и систематической предполетной подготовки, организмы участников полета перенесли его нормально. Это имеет серьезные последствия для будущего космических полетов, в котором большинство всех экипажей со значительной вероятностью будут частными.

11 июня
Игорь Байдов

Инфракрасный космический телескоп NASA предоставил данные, которые указывают, что 20 лет назад в соседней молодой планетной системе Бета Живописца произошло масштабное столкновение астероидов, породившее облако пыли в 100 тысяч раз больше, чем астероид, погубивший динозавров. Исследование таких событий поможет астрономам лучше понять процессы, которые способствуют развитию планетных систем, подобных нашей, и позволит больше узнать о ранних стадиях формирования планет.

10 июня
Игорь Байдов

Группа физиков из Италии представила новую концепцию поиска признаков распада протона. Исследователи предложили пробурить на Луне скважину глубиной пять километров и безопасно извлечь оттуда образцы породы, сохраняющие следы этого события. Если идею ученых притворят в жизнь и миссия окажется успешной, открытие поможет объединить противоречащие физические теории.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: