Genbrug af flere ædle metaller fra nukleart og elektronisk affald ved hjælp af Picasso-pigmentet, preussisk blå

Et stort problem med bortskaffelse af nukleart og elektronisk affald er, at processen spilder ædle metaller som guld og platingruppemetaller, som er nøglemetaller i computerchips. Forskere fra Nagoya University i samarbejde med dem fra Tokyo Institute of Technology har opdaget, at en løsning på dette presserende miljømæssige og teknologiske problem kan ligge i et pigment ved navn preussisk blå. Ved hjælp af deres teknik kunne guld udvindes fra elektronisk affald, såsom smartphones, i mængder 10 til 80 gange større, end der kan opnås fra naturlige malme.

I kunstens verden blev preussisk blå oprindeligt brugt som farvestof i maling og blæk og er blevet brugt af malere som Picasso, Van Gogh og Hokusai for sin mørkeblå farve. Men i kemiens verden har dette pigment en anden interessant egenskab. Dens nanometer-store rum (kaldet nanospaces) har et jungle-gym-formet gitter, som tidligere eksperimenter fandt kunne optage platin-gruppe metaller. Det var dog ikke klart, hvordan optagelsen af ​​disse multivalente metaller virkede.

I en undersøgelse offentliggjort i Scientific Reports , et team bestående af Jun Onoe og Shinta Watanabe fra Graduate School of Engineering, Nagoya University, i samarbejde med Kenji Takeshita fra Tokyo Institute of Technology, brugte røntgenstråler og ultraviolet spektroskopi for at lære mere om processen. "Jeg var overrasket over at opdage, at preussisk blå optager platingruppens ædelmetaller ved at substituere dem med jernioner i rammen og samtidig bevare jungle-gym-strukturen," forklarer professor Onoe. Denne mekanisme gør det muligt for preussisk blå at optage mere guld og platingruppemetaller end konventionelle biobaserede absorbenter.

En anden fordel ved undersøgelsen var, at den viste en måde at løse et af de store problemer ved bortskaffelse af nukleart affald. I øjeblikket føres brugt nukleart brændsel fra kraftværker til et oparbejdningsanlæg, hvor det radioaktive flydende affald omdannes til en glaslignende tilstand til geologisk deponering. I denne proces sætter rester af platingruppemetaller sig ofte på sidevæggens overflade af hot melt applikatoren og skaber derved en ujævn fordeling af varme. Denne ubalance påvirker kvaliteten og stabiliteten af ​​de glaserede genstande og øger omkostningerne, da hot melt applikatoren skal skylles, før den kan bruges igen.

"Vores resultater viser, at preussisk blåt eller dets analoger er en kandidat til at forbedre genanvendelsen af ​​ædle metaller fra nukleart og elektronisk affald," siger professor Onoe, "især sammenlignet med konventionelt anvendte biobaserede adsorbenter/aktiveret kul."

Tabet af værdifulde metaller ved bortskaffelse af affald er et alvorligt problem, især i den nuværende situation med stadig mere begrænsede naturressourcer. Ved at gøre genanvendelsen af ​​metaller mere effektiv lover preussisk blå at gøre genanvendelsen mere miljøvenlig og økonomisk. + Udforsk yderligere

Ultrahurtig opladningsoverførsel i preussisk blå analoger