В СФУ создали простой и дешевый сорбент для обнаружения редкоземельных металлов
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.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ с коллегами из МГУ построили аналитическую теорию вихря Абрикосова, оказавшегося внутри отдельного зерна сверхпроводящей пленки. Это микроскопический вихрь электрического тока, который течет внутри сверхпроводника второго рода вокруг крошечной несверхпроводящей области ядра вихря.
Мужской пол плода связан с повышенным риском трудных родов, причем как у человека, так и у других видов млекопитающих, выяснили авторы нового исследования. Мало того, вынашивание сыновей более затратно для женского организма, чем вынашивание дочерей. Однако с точки зрения эволюции эти риски оправданны.
Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.
Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.
В Нидерландах 7 сентября открылся крупнейший в Европе комплекс по улавливанию углекислого газа. При этом храниться углекислый газ будет в Норвегии.
Акционерное общество «Росатом — Возобновляемая энергия» построит в Амурской области завод по сборке элементов ветрогенераторов. Оборудование потребуется для будущих ветроэлектростанций на Дальнем Востоке. Сейчас крупные детали производят практически в другом конце страны. Собирать крупные узлы на месте будет дешевле, чем везти их.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно