蛋壳已被确定为一种可用于提取稀土元素的潜在环保材料
一个研究人员合作小组取得了一项突破性发现,它有可能对稀土元素(REE)的可持续回收产生重大影响。绿色能源技术对稀土元素的需求与日俱增。研究小组发现,不起眼的蛋壳废料可以从水中回收稀土元素,为稀土元素的提取提供了一种新的环保方法。
都柏林圣三一学院自然科学学院和爱尔兰科学基金会应用地球科学研究中心 iCRAG 的研究人员于 6 月 4 日在国际期刊ACS Omega 上发表了他们的突破性研究成果。
REE 是电动汽车和风力涡轮机等技术中不可或缺的元素,其需求量与日俱增,但供应却相对短缺。因此,科学家们必须找到从环境中提取这些物质的新方法,而且是可持续的方法,因为目前的方法往往是有害的。
在这里,研究人员发现蛋壳中的碳酸钙可以有效地从水中吸收和分离这些宝贵的稀土元素。
使用高分辨率显微镜和光谱仪拍摄的合成图像,显示蛋壳中稀土元素的吸收和置换过程。资料来源:都柏林圣三一学院胡安-迭戈-罗德里格斯-布兰科教授
研究人员将蛋壳放入含有稀土的溶液中,温度从 25 °C 到 205 °C 不等,时间长达三个月。他们发现,稀土元素可以沿着碳酸钙边界和有机基质扩散进入蛋壳,在较高温度下,稀土会在蛋壳表面形成新的矿物。
在 90 °C的温度下,蛋壳表面有助于恢复一种名为Kozoite的稀土化合物的形成。随着温度升高,蛋壳发生了彻底转变,碳酸钙外壳溶解,取而代之的是多晶Kozoite。在 205°C 的最高温度下,这种矿物逐渐转变为基性碳酸盐岩,这是一种稳定的稀土碳酸盐矿物,被工业界用来提取稀土,用于技术应用。
这种创新方法表明,废弃蛋壳可以作为一种低成本、环保型材料重新利用,帮助满足对 REES 不断增长的需求,因为蛋壳会随着时间的推移在其结构中捕获独特的稀土。
主要作者 Remi Rateau 博士在谈到这项研究的意义时说:"这项研究提出了一种潜在的废料创新用途,不仅为稀土元素回收问题提供了可持续的解决方案,而且符合循环经济和废物价值化原则。"
首席研究员胡安-迭戈-罗德里格斯-布兰科(Juan Diego Rodriguez-Blanco)教授强调了这一研究成果的广泛意义,并补充道"通过将蛋壳废物转化为稀土回收的宝贵资源,我们解决了与传统提取方法相关的重要环境问题,并为开发更环保的技术做出了贡献"。
iCRAG(爱尔兰应用地球科学研究中心)是爱尔兰科学研究院(SFI)的一个中心,致力于推进地球科学研究,重点关注可持续资源管理和环境保护。
编译来源:ScitechDaily