以贝类为灵感的纳米纤维素涂层用于选择性回收
Shang-Lin Yeh1, Dawson Alexander1, Naveen Narasimhalu1
1Department of Chemical Engineering, The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802, United States.
ACS applied materials & interfaces
|July 31, 2023
概括
一种新的以鱼为灵感的纳米纤维素涂层 (MINC) 提供了对新 (Nd) 的可持续回收,这是一个关键的稀土元素 (REE). 这种环保的纳米技术实现了高容量和选择性的除,解决了供应限制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- (Nd) 是一种关键的稀土元素 (REE),对于医疗设备和清洁能源等先进技术至关重要.
- 目前的REE回收方法,如溶剂提取,具有显著的环境缺陷.
- 迫切需要可持续和环保的替代品来满足全球对REE日益增长的需求.
研究的目的:
- 开发一种新的,可持续的纳米技术,用于高效和选择性回收新 (Nd).
- 创建一种生物基材料,尽量减少稀土元素提取对环境的影响.
- 与现有方法相比,提高除能力和选择性.
主要方法:
- 使用双功能毛纤维素纳米晶体 (BHCNC) 开发一种以鱼为灵感的一步纳米纤维素涂层 (MINC).
- BHCNCs是用二甲基团用于基质结合和二碳酸盐基团用于离子结合而设计的.
- 在有竞争性离子 (铁,,) 存在的情况下,对MINC处理的基板进行选择性ND去除的测试.
主要成果:
- MINC证明了即使在低度下,也能快速且高度选择性地去除离子.
- 开发的涂层具有很高的回收能力,是报告的最高值之一.
- 这种以鱼为灵感的多巴胺介导的结合提供了BHCNC对基质的强有力的附着.
结论:
- 新的MINC为回收提供了一个高度有效和可持续的解决方案.
- 这种纳米技术为可再生能源的常规溶剂提取方法提供了一个有希望的基于生物的替代方案.
- MINC为开发先进的生物基材料开辟了新的途径,以实现可持续的资源回收.
