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 Нейроморфные вычисления — это попытка скопировать принцип работы мозга: не последовательно выполнять команды, как обычный процессор, а обрабатывать информацию параллельно, через сеть взаимосвязанных «нейронов», которые активируются в зависимости от поступающих сигналов. Эта идея существует уже несколько десятилетий, но до недавнего времени ее реализовывали на обычной электронной элементной базе. Исследователи из МФТИ провели обширный обзор, в котором систематизировали последние достижения в области фотонных нейроморфных вычислений.
Интриги и тайные свидания — прерогатива не только людей. В мире дикой природы тоже случаются драмы, и одна из них развернулась в лесах Северной Америки. Маленькие серые птицы, известные в науке как гаички Гамбела, долгое время считались образцом супружеской верности, но на деле оказались хитрыми стратегами. Они заводят потомство не только от постоянного партнера, но и от самца-соседа с определенным набором качеств. Авторы нового исследования попытались выяснить, что толкает самок на измену и как это влияет на выживание всего вида.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
В рамках общей теории относительности и квантовой физики у исследователей не получается объяснить все данные наблюдений за космическими объектами. В этот раз ученые попытались описать Вселенную с точки зрения превращения энергии, и этот выбор позволил им составить стройное описание гравитации.
Масштабный анализ ДНК показал, что леопарды в Капской области ЮАР измельчали не из-за случайных мутаций при вырождении популяции, а в результате целенаправленной эволюционной адаптации к местной среде обитания.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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