science >> Wetenschap >  >> Chemie

Afvalkooldioxide gebruiken om metalen van ertsen te scheiden

een, Eerste niveau:carbamatie, gelijkstroom Omkeerbare vorming van N-CO2-bindingen van carbamaat (eq. 1) en hydrolyse (eq. 2) leveren het subsysteem van organische soorten. B, Tweede niveau:ligatie, dL. Binding van nucleofiele soorten zoals aminen (vgl. 3), carbamaten en aminen (vgl. 4), carbamaten en halogeniden (vgl. 5) of uitsluitend carbamaten (vgl. 6) in de eerste coördinatiesfeer van het metaal leveren het subsysteem van complexen. C, Derde niveau:ionenkoppeling, duik. Zoutbrugvorming tussen soorten met tegengestelde lading, waaronder halogeniden, ammoniumcarbamaten en geligeerd metaal worden geïllustreerd door metaal-amine-adducten gecombineerd met carbamaat-tegenionen (vgl. 7) en carbamato-metaal-adducten gecombineerd met metaal-aminecomplexen (vgl. 8). Credit: Natuurchemie (2020). DOI:10.1038/s41557-019-0388-5

Een gecombineerd team van onderzoekers van de Universiteit van Lyon en de Universiteit van Turijn heeft een manier ontwikkeld om CO .-afval te gebruiken 2 om metalen die in producten worden gebruikt te scheiden. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurchemie , de groep beschrijft hun proces en waarom ze denken dat het kan worden gebruikt als middel om de opwarming van de aarde tegen te gaan.

Wetenschappers hebben het idee gepromoot om koolstofafvang en -opslag (CCS) te gebruiken als een manier om de hoeveelheid CO . te verminderen 2 uitgestoten in de atmosfeer. CCS omvat het opvangen van de uitlaatgassen van een auto of een fabriek, het verwijderen van de CO 2 en het vervolgens op te slaan totdat wetenschappers er een gebruik voor ontwikkelen.

Helaas, CCS is te duur gebleken voor commercieel gebruik. In deze nieuwe poging de onderzoekers ontwikkelden een manier om afval-CO . te gebruiken 2 om liganden te maken voor het scheiden van metalen uit ertsen. De teruggewonnen metalen kunnen vervolgens worden verkocht voor gebruik bij het maken van producten zoals smartphonecomponenten. Hun idee is om de kosten van het afvangen van CO . terug te verdienen 2 (of winstgevend te maken) zodat bedrijven het economisch rendabeler zullen vinden. De onderzoekers beweren dat hun aanpak de eerste is die twee afvalstromen gebruikt als onderdeel van een proces dat meerdere gezuiverde verbindingen oplevert in een enkele pot.

In hun proces, de CO 2 dient als een soort bindmiddel - het maakt gebruik van de aantrekking van liganden voor metalen met behulp van temperatuur en druk. Het team injecteerde 2, 2'-Iminodi(ethylamine) oplossing in een mengsel van LaCl 3 en NiCl 2 laten zien hoe hun aanpak werkt. Ze borrelden toen CO 2 van auto-uitlaat door de mix. Dit resulteerde in 2, 2'-Iminodi(ethylamine) dat koolstofdioxide opvangt en liganden produceert die zich binden met lanthaan.

Na een paar minuten, kristallen met lanthaan gevormd, en het nikkel dat was gebonden aan niet-gereageerd diethyleentriamine bleef in de oplossing. Beide metalen werden vervolgens teruggewonnen met behulp van een centrifuge - testen toonden aan dat beide voor 99 procent zuiver waren. Een tweede test omvatte het scheiden van bruikbare metalen van een elektrode uit een bijna lege batterij - het leverde kobalt op, nikkel en lanthaan. Een bijkomend voordeel van hun aanpak is volgens de onderzoekers dat het een groenere manier is om metalen van ertsen te scheiden dan standaardmethoden.

© 2020 Wetenschap X Netwerk