据国外媒体报道，美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员利用有机材料制成的微米颗粒和纳米颗粒从水溶液中收集稀土元素。
该校化学工程助理教授阿米尔·谢赫希(Amir Sheikhi)说:“像玉米芯、木浆、棉花和西红柿皮这样的废物一般会被扔进垃圾填埋场或用于堆肥。我们希望将这些垃圾变成可以从电子垃圾中提取稀土元素的微米颗粒或纳米颗粒。”
稀土可用于制造强力磁铁、电动汽车和混合动力汽车的电机，以及扬声器、耳机、电脑和风力涡轮机等设备。然而，开采这些金属具有挑战性，不仅成本高，而且容易污染环境。因此，研究人员致力于从旧电脑或电路板等电子垃圾中回收金属。目前，挑战在于如何有效地从垃圾中分离出这些金属。
“利用有机材料作为平台，我们创造了强大的微米粒子和纳米粒子，它们可以附着在钕等金属上，并将它们从周围的流体中分离出来，”Sheikhi说。通过静电相互作用，带负电的微米材料和纳米材料可以与带正电的钕离子结合，将它们分开。"
在实验过程中，团队将番茄皮和玉米芯磨碎，将木浆和棉纸切成小薄片，浸泡在水中。然后，这些材料以可控的方式发生化学反应，并分解成三种不同的功能材料成分，包括微产品、纳米颗粒和水溶性生物聚合物。向钕溶液中加入微米产物或纳米粒子可以触发分离过程，从而收集钕样品。
在最新发表的论文中，Sheikhi改进了之前演示的分离过程，从较低浓度的溶液中提取了较大尺寸的样品。
研究人员计划将这种分离机制扩展到现实世界的场景，并与感兴趣的行业合作进行深入测试。Sheikhi说，“我希望这一过程可以很快在真正的工业样品上进行测试，并且可以调整这种材料对其他稀土元素和贵金属的选择性，以便将这些元素从废料中分离出来。”
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