金属有机框架结晶,用于从稀土元素混合物中有效回收稀土元素
Madeleine A Gaidimas1, Courtney S Smoljan2, Zi-Ming Ye1
1Department of Chemistry and International Institute for Nanotechnology, Northwestern University Evanston IL 60208 USA o-farha@northwestern.edu.
Chemical science
|February 3, 2025
概括
一种新的金属有机框架 (MOF) 结晶方法选择性地将放射性与稀土元素分离. 这种高效,环保的工艺为传统的产生危险废物的提取技术提供了更安全的替代方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 无机化学 无机化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 稀土元素对于现代技术,特别是清洁能源至关重要.
- 由于 (Th) 等污染物,提取 RE 元素是具有挑战性的.
- 目前的分离方法 (溶剂提取) 是低效的,并产生危险废物.
研究的目的:
- 开发一种用于将与稀土元素分离的替代策略.
- 为了利用金属有机框架 (MOF) 结晶进行选择性捕集.
- 创建一个更高效,更环保的分离过程.
主要方法:
- 选择性结晶的新MOF (NU-2500) 使用三酸联体.
- 利用Th(IV) 离子对RE(III) 离子的较高氧友性来实现价值选择性结晶.
- 使用乙醇/水溶剂系统在温和的温度 (80°C) 进行快速分离 (30分钟).
主要成果:
- 独占形成热力学偏好的MOF,NU-2500,的摩尔分数>98%.
- 通过简单的过,有效地将稀土离子与分离.
- 对于结晶的高选择性即使在低度和复杂混合物中也保持不变.
结论:
- 金属有机框架结晶为隔离提供了一种简单而有选择的方法.
- 这种价值选择性结晶策略为危险溶剂提取提供了一个环保的替代方案.
- MOF结晶平台在解决关键材料的工业分离挑战方面表现有前途.
