Veel zeldzame metalen zijn schaars, toch vraag naar gebruik in elektronica, medische instrumenten, en andere doeleinden blijven toenemen. als afval, deze metalen vervuilen het milieu en schaden de menselijke gezondheid. Ideaal, we zouden de metalen uit afval recyclen voor hergebruik. Helaas, huidige recyclingmethoden zijn een combinatie van complexe, duur, giftig, verspillend, en uiteindelijk inefficiënt.

In een aanstaande studie in Tijdschrift voor chemische technologie , onderzoekers van Kanazawa University rapporteren een grote verbetering in het terugwinnen van zilver- en palladiumionen uit waterig zuur afval. Herstel van de metalen in elementaire, metalen vorm is eenvoudig - verbrand gewoon het extractiemateriaal en verzamel het resterende metaal na verdere verwarming.

De onderzoekers wijzigden chemisch ultrakleine deeltjes cellulose, een overvloedig en niet-toxisch biopolymeer, om selectief zilver- en palladiumionen te adsorberen bij kamertemperatuur. Adsorptie was bijna volledig bij zure pH met zuurconcentraties van ongeveer 1 tot 13 vol.%. Dit zijn redelijke experimentele omstandigheden.

"Het adsorbens cheleerde selectief de zachtzure zilver- en palladiumkationen, " legt hoofdauteur Foni Biswas uit. "Van de 11 concurrerende basismetalen die we hebben getest, alleen koper- en loodkationen werden ook geadsorbeerd, maar we hebben ze met gemak verwijderd."

Maximale metaalionadsorptie was snel, bijv. een uur voor zilver. Maximale adsorptie vereist gewoonlijk vele uren met andere benaderingen.

"Intrapparticle diffusie belemmerde de adsorptie niet, wat een endotherm is, spontaan chemisch proces, " legt senior auteur Hiroshi Hasegawa uit. "Maximale metaaladsorptiecapaciteiten, bijv. 11 mmol/g voor zilver zijn aanzienlijk hoger dan die gerapporteerd in eerder onderzoek."

Na adsorptie, de onderzoekers verbrandden eenvoudigweg de cellulosedeeltjes om elementair zilver of palladiumpoeder te verkrijgen. Daaropvolgende verbranding bij hogere temperatuur zette het poeder om in pellets. Cyanide of andere giftige extractiemiddelen waren niet nodig. Spectroscopische analyses gaven aan dat de uiteindelijke metaalpellets in metaalvorm waren in plaats van in oxidevorm.

"We hebben bijna al het zilver en palladium verwijderd uit echte industriële afvalmonsters, " zegt hoofdauteur Biswas. "Het verkrijgen van zuivere en elementaire metalen verliep net zo soepel als bij onze proefruns."

Palladium en zilver zijn waardevolle metalen, maar de natuurlijke voorraden worden steeds beperkter. Toekomstige behoeften vereisen dat we de metalen die we al hebben op een praktische manier recyclen. Het hier gerapporteerde onderzoek is een belangrijke ontwikkeling die problemen met de levering en distributie zal voorkomen die de komende jaren alleen maar groter zullen worden.