Revolutionerende polymer genvinder ædle metaller fra løsninger!

Revolutionerende polymer genvinder ædle metaller fra løsninger!

Forskere ved Ulm University har udviklet en ny polymer, der kan revolutionere genvindingen af ​​ædle metaller fra opløsninger. Dette innovative materiale er i stand til effektivt at udvinde guld og palladium. Det høje svovlindhold på omkring 50 procent og den svampelignende struktur af polymeren spiller en afgørende rolle i dens ydeevnespektrum. Polymeren blev udviklet som en del af POLiS (Post Lithium Storage) Cluster of Excellence, og resultaterne af denne forskning fandt deres plads i fagtidsskriftetAnvendt kemi Novit, Hvordan uni-ulm.de rapporteret.

Den nye thioorthoester-kemitilgang, som er forblevet ubrugt i polymerkemi, giver materialet ekstraordinære egenskaber. Strukturen sikrer høj stabilitet og vanduopløselighed, mens den stærkt sprækkede overflade forbedrer bindingsevnen markant. Polymeren kan binde palladium med en maksimal bindingskapacitet på 41,2 mg/g, hvilket er næsten dobbelt så meget som eksisterende scavengers. Også bemærkelsesværdig er polymerens evne til at fjerne giftige metalloider såsom antimon fra affaldsforbrændingsanlægsslagge med en indfangningskapacitet på op til 2,23 mg/g.

Bæredygtighed og industriel anvendelse

En anden fordel ved polymeren er evnen til at frigive op til 83 procent af de bundne stoffer fra materialet. Dette kunne udvide dets mulige anvendelser i industrien betydeligt. Ud over genvinding af ædelmetal er polymeren også blevet testet som en metalfri katode i lithium-ion-batterier. Her demonstrerede den en stabil kapacitet på omkring 100 mAh/g over 1000 opladnings- og afladningscyklusser, uden brug af kritiske metaller, hvilket resulterer i en lavere miljøbelastning. Materialet er patentregistreret, og der planlægges drøftelser med potentielle industrielle partnere til videreudvikling for at fremme anvendelsen i praksis.

Forskning på thioestere viser, at disse forbindelser er unikke og udbredte i naturen. I de senere år er interessen for thioester-funktionaliserede materialer steget, da de finder anvendelse i responsive polymerer, biokonjugater og nedbrydelige polymerer. Ud over syntesen og polymeriseringen af ​​thioesterholdige monomerer dukker nye muligheder op inden for polymerkemi, såsom brugen af ​​thioler, azider og andre forbindelser til at skabe skræddersyede materialer pubs.rsc.org.

Effektiv genanvendelse af lithium

I samme åndedrag som udviklingen inden for polymerforskning er fremskridt inden for batterigenbrugsteknologi også vigtige. En ny genbrugsproces blev udviklet på Karlsruhe Institute of Technology (KIT), der gør det muligt at genvinde op til 70 procent lithium fra batteriaffald. Denne metode kombinerer mekaniske processer med kemiske reaktioner og kræver ikke høje temperaturer eller aggressive kemikalier. Processen er udviklet i samarbejde med EnBW Energie Baden-Württemberg AG, med det formål at opnå omkostningseffektiv, energieffektiv og miljøvenlig genanvendelse af lithium-ion-batterier.

I øjeblikket genvindes hovedsageligt nikkel, kobolt, kobber, aluminium og stål fra batteriaffald, mens genvinding af lithium anses for dyrt og ikke særlig rentabelt. De nye mekanokemiske tilgange, der bruges til genbrug, lover højere udbytte med mindre indsats, hvilket øger ikke kun effektiviteten, men også bæredygtigheden af ​​genbrugsprocessen. Processen kan bruges i industriel skala i den nærmeste fremtid, da der kræves store mængder batterier til genbrug på grund af fremadskridende elektromobilitet kit.edu rapporteret.