#редкоземельные элементы

Люминесцентные керамические материалы находят применение в различных областях современной техники: в качестве детекторов ионизирующего излучения, преобразователей ультрафиолетового и инфракрасного излучения в видимый свет, компонентов при изготовлении светодиодов белого света. Свойства керамик можно «подстраивать» под конкретные задачи. Например, высокие механические характеристики важны в люминесцентных керамиках, применяемых в космических исследованиях для контроля радиации, для дозиметрии потоков жестких ионизирующих излучений и для теплозащитных покрытий. Низкая пористость важна при эксплуатации в агрессивной среде.

Ученые Томского политехнического университета исследовали, как добавление редкоземельных элементов (РЗЭ) с разной концентрацией влияет на формирование и свойства литиевого феррита. На сегодняшний день, этот материал используют, например, при изготовлении сердечников трансформаторов, антенн, устройств магнитной записи. В перспективе, выявленные политехниками закономерности делают литиевый феррит привлекательным для использования в СВЧ-устройствах, например, в качестве фазовращателей, переключателей, циркуляторов.

Вскоре после образования Земли, когда недра еще представляли собой магматический океан, на ее поверхности возникла твердая кора. Эта хрупкая оболочка существовал недолго и была утрачена из-за бомбардировки астероидами. Ее обломки сохранились в древнейших кратонах континентов. Об эволюции протокоры известно немного, а ее состав вызывает споры. В новой работе ученые смоделировали процессы, которые привели к появлению первичной континентальной коры, опираясь на анализ несовместимых рассеянных элементов.

Современная промышленность немыслима без редкоземельных металлов, их значение растет по мере перехода к зеленой энергетике. Неудивительно, что геологи активно ищут новые залежи. В последние годы им улыбнулась удача: открыто несколько крупных месторождений в железных рудах типа Кируны. Как именно происходит редкоземельное обогащение — неясно. Впрочем, и сам механизм образования таких руд служит предметом жарких дебатов уже второе столетие. Новое экспериментальное исследование отчасти пролило свет на эти вопросы.

Редкоземельные элементы, к которым относятся скандий, иттрий и четырнадцать лантаноидов после лантана: церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций, называют «витаминами промышленности», поскольку их роль во многих отраслях мировой экономики весьма велика и продолжает расти. Эксперименты, проведенные учеными КНЦ РАН, показали, что большие количества этих веществ подавляют рост всех грибов, однако малые вызывают эффект стимулирования жизненных показателей этих организмов.

Команда российских исследователей синтезировала новый класс комплексных соединений редкоземельных элементов. Полученные вещества хорошо растворяются в большинстве органических растворителей, в отличие от других соединений лантанидов. Их можно применять в органическом и металлоорганическом синтезе, а также при получении новых люминесцентных материалов.

Физики получили сверхпроводник из чистого скандия. Под экстремальным давлением, достигающим 3/4 от давления в центре Земли, этот металл демонстрирует нулевое сопротивление току при довольно умеренных температурах.

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.

Ученые Инженерной школы природных ресурсов Томского политеха изучают причины появления редкоземельных металлов — лантаноидов — в живых организмах и их влияние на них. Это одно из немногих исследований в России на дэту тему. Ученые проводят комплексное исследование образцов растений, почв, горных пород, животных Приморья, Алтая, Республики Саха. Они уже выяснили, что организм дифференцированно распределяет лантаноиды по органам и тканям животных, а их дисбаланс может приводить к патологиям.

Цианобактерии способны выживать в отходах металлургического и горнодобывающего производства и «вылавливать» ценные металлы. За считаные минуты редкоземельные элементы накапливаются в количестве почти 10 процентов от их биомассы.

В последние десятилетия спрос на редкоземельные элементы (РЗЭ) вырос лавинообразно. Сейчас их используют практически во всех областях мировой экономики – от лазеров и мобильных телефонов, автомобильных катализаторов и искусственных алмазов до минеральных удобрений, космических аппаратов и медицинской техники. Мировое производство РЗЭ контролируется Китаем (85 процентов), а вот доля России составляет всего около двух процентов. Открытие ученых Кольского научного центра и Ботанического института имени Комарова потенциально может увеличить количество добываемых редкоземельных элементов.

Группа ученых из Геологического института и Института экономических проблем имени Г. П. Лузина Кольского научного центра провела первичную оценку стоимости запасов неизвлеченных редкоземельных элементов в месторождениях Мурманской области. По известным месторождениям чистых оксидов редкоземельных элементов в средневзвешенных ценах 2021 года получился результат в 673 021 миллиона долларов США.

На севере Европы обнаружили обширное месторождение редкоземельных элементов, первое на территории континента. Добычу там планируют начать в следующем десятилетии, снизив зависимость от поставок ценных металлов из Китая.

Результаты работы могут лечь в основу нового направления исследований по геоэкологической оценке распределения химических элементов в находящихся под влиянием промышленности арктических озерах, биоиндикации и биологической очистке водоемов.

Эксперименты на Международной космической станции показали, что некоторые бактерии способны выделять из каменной породы редкоземельные элементы даже в условиях микрогравитации.

Исследователи кафедры неорганической и физической химии ТюмГУ предложили новый способ синтеза порошков твердых растворов оксисульфидов редкоземельных элементов.