Редкоземельные материалы из сточных вод

Для производства многих современных приборов, например аккумуляторов гибридных автомобилей и телевизоров с плоским экраном, необходимы редкоземельные элементы (РЗЭ). Эти элементы, как понятно из названия, в большом дефиците, однако ученые сообщают о разработке нового метода, который позволит получать РЗЭ из сточных вод. Процесс, по мнению авторов проекта, выгоден и с экономической, и с экологической точек зрения.

Чжан Линь (Zhang Lin) и его коллеги отмечают, что такие редкоземельные материалы как тербий (мягкий серебристый металл, который можно резать ножом) используются в производстве в качестве супермагнитов, катализаторов или сверхпроводников. Тербий незаменим при производстве автомобилей, телевизоров, портативной техники и многого другого. Предполагается, что спрос на этот металл будет только расти, но по расчетам нынешних запасов хватит примерно на 30 лет, что заставляет специалистов уже сейчас серьезно задумываться об альтернативных способах добычи РЗЭ.

Ученые уже пытались выделять редкоземельные элементы из сточных вод, однако пока эти попытки были слишком дорогими и непрактичными. Основная проблема заключается в том, что эти элементы, как правило, в воде в очень низкой концентрации. Тем не менее, именно сточные воды все еще считаются источником для получения важнейших для производства материалов.

Команда исследователей под руководством Чжан Линь знала, что наноструктурированный гидроксид магния весьма эффективен при удалении некоторых металлов и красителей из сточных вод. Потому ученые решили понять, как данное соединение работает, и будет ли оно эффективно удалять растворенные в воде редкоземельные элементы.

Для проверки своего предположения, исследователи произвели недорогие частицы наноструктурированного гидроксида магния, по форме напоминающие цветы (если смотреть на них через мощный микроскоп). Опыт показал, что этот наноматериал захватил более 85% редкоземельных материалов, растворенных в сточных водах.

Переработка редкоземельных элементов из сточных вод не только экономит редкие ресурсы Земли и защищает окружающую среду, но также приносит значительные экономические выгоды, утверждают авторы проекта. По их мнению, новый метод выделения редкоземельных материалов из воды будет иметь огромный потенциал в производстве.