控制的基托水凝的表面工程:/尿素溶解为比例特定的和恢复

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 环境科学 环境科学

背景情况:

• 稀土元素 (REEs) 对现代技术至关重要,特别是用于高性能磁铁的和.
• 对于传统的方法来说,分离化学上相似的邻近的类 lanthanides,如 Nd (III) 和 Pr (III) 是一个挑战.
• 现有的分离技术往往是多步骤的,并且缺乏对提取比率的控制.

研究的目的:

• 开发一种工程聚合物接口,用于对邻近的稀土元素进行选择性和比率控制的共同提取.
• 展示一种用于重组奇托的新方法,以创建双模板水凝,以加强REE分离.
• 为了研究 Nd (III) 和 Pr (III) 的选择性结合的热力学基础.

主要方法:

• 使用/尿素溶解来重组基托,形成双模板/尿素基托水凝 (NdPr-AUCH).
• 具有受控结合点分布的工程水凝接口,用于同时共提取Nd (III) 和Pr (III).
• 分析了在竞争条件下的选择性比率和吸收能力,以及热力学约束性研究.

主要成果:

• 证明了对Nd (III) 和Pr (III) 的比例控制的模板提取,比例为1:1, 2:1,和4:1.
• 通过NdPr-AUCH-11获得的Nd(III) 的最大吸收能力为19.85 mg/g,Pr(III) 的最大吸收能力为16.89 mg/g.
• 在竞争环境中,NdPr-AUCH-41保持了3.07:1的Nd:Pr选择性比.
• 热力学分析表明,与Pr(III) 相比,对Nd(III) 结合的能量要求较低.

结论:

• 基托水凝的接口工程使得邻近的类酸盐能够精确,比率受控的共同提取.
• 这种新的方法克服了REE传统分离方法的局限性.
• 在开发用于稀土回收和回收的选择性材料方面取得了重大进展.