建立碳点有助于高速反流色谱及其用于有效分离稀土元素离子的应用

科学领域:

• 分析化学 分析化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 分离科学 分离科学

背景情况:

• 稀土元素 (REEs) 是重要的工业材料,具有重要的商业价值.
• 从低度解决方案中有效分离和回收REEs,特别是从二次资源中,是一个迫切的挑战.
• 高速逆流色谱 (HSCC) 为REE分离提供了优势,包括大载荷能力和简单的样品预处理.

研究的目的:

• 开发一种新的碳点辅助高速反流色谱 (CDs-HSCC) 方法,用于稀土元素离子的分离和净化.
• 首次研究碳点在HSCC移动阶段的应用.
• 为了实现低度的REEs的有效分离和丰富,特别是La (III),Ce (III),Gd (III) 和Er (III).

主要方法:

• 开发和建立一个碳点辅助高速反流色谱 (CDs-HSCC) 技术.
• 使用特定的溶剂系统:0.05 mol L -1 P507 (PE),0.05 mol L -1 和 0.1 mol L -1 CDs2 碳点 (1:1:0.01,v/v/v),上相作为静止相,下相作为移动相.
• 使用密度函数理论 (DFT) 来分析REEs,碳点 (CDs2) 和提取剂 (P507) 之间的结合能量和亲和力.

主要成果:

• 成功丰富了低度的稀土元素溶液.
• 通过使用开发的CDs-HSCC方法实现了对La,Ce,Gd和Er的有效和完整的分离.
• DFT的计算证实了REEs (III) -CDs2的结合能量大于REEs (III) -P507,这表明CDs2与REEs (III) 的亲和力更强.

结论:

• 碳点 (CD) 可以有效地应用于HSCC的移动阶段,以加强稀土元素的分离.
• 添加碳点 (CDs2) 增强了移动阶段从静止阶段排出可再生能源的能力,从而提高了分离效率.
• 开发的CDs-HSCC方法为从低度溶液中有效分离和回收有价值的稀土元素提供了一个有希望的方法.