Revolusjonerende polymer gjenvinner edle metaller fra løsninger!

Revolusjonerende polymer gjenvinner edle metaller fra løsninger!

Forskere ved Ulm University har utviklet en ny polymer som kan revolusjonere utvinningen av edle metaller fra løsninger. Dette innovative materialet er i stand til effektivt å trekke ut gull og palladium. Det høye svovelinnholdet på rundt 50 prosent og den svamplignende strukturen til polymeren spiller en avgjørende rolle i ytelsesspekteret. Polymeren ble utviklet som en del av POLiS (Post Lithium Storage) Cluster of Excellence, og resultatene av denne forskningen fant sin plass i spesialisttidsskriftetAnvendt kjemi Novit, Hvordan uni-ulm.de rapportert.

Den nye thioorthoester-kjemitilnærmingen, som har forblitt ubrukt i polymerkjemi, gir materialet ekstraordinære egenskaper. Strukturen sikrer høy stabilitet og vannuløselighet, samtidig som den sterkt sprekkede overflaten forbedrer bindingsevnen betydelig. Polymeren kan binde palladium med en maksimal bindingskapasitet på 41,2 mg/g, som er nesten dobbelt så mye som eksisterende scavengers. Også bemerkelsesverdig er polymerens evne til å fjerne giftige metalloider som antimon fra slagg fra avfallsforbrenningsanlegg, med en fangstkapasitet på opptil 2,23 mg/g.

Bærekraft og industriell anvendelse

En annen fordel med polymeren er evnen til å frigjøre opptil 83 prosent av de bundne stoffene fra materialet. Dette kan i betydelig grad utvide dens mulige bruk i industrien. Utenom edelmetallgjenvinning har polymeren også blitt testet som en metallfri katode i litiumionbatterier. Her demonstrerte den en stabil kapasitet på rundt 100 mAh/g over 1000 lade- og utladingssykluser, uten bruk av kritiske metaller, noe som gir lavere miljøpåvirkning. Materialet er registrert for patent og det planlegges diskusjoner med potensielle industrielle partnere for videre utvikling for å fremme anvendelsen i praksis.

Forskning på tioestere viser at disse forbindelsene er unike og utbredt i naturen. De siste årene har interessen for tioester-funksjonaliserte materialer økt ettersom de finner anvendelse i responsive polymerer, biokonjugater og nedbrytbare polymerer. Utover syntesen og polymeriseringen av tioesterholdige monomerer, dukker det opp nye muligheter innen polymerkjemi, som bruk av tioler, azider og andre forbindelser for å lage skreddersydde materialer pubs.rsc.org.

Effektiv resirkulering av litium

I samme åndedrag som utviklingen innen polymerforskning, er fremskritt innen batteriresirkuleringsteknologi også viktig. En ny resirkuleringsprosess ble utviklet ved Karlsruhe Institute of Technology (KIT) som gjør det mulig å gjenvinne opptil 70 prosent litium fra batteriavfall. Denne metoden kombinerer mekaniske prosesser med kjemiske reaksjoner og krever ikke høye temperaturer eller aggressive kjemikalier. Prosessen ble utviklet i samarbeid med EnBW Energie Baden-Württemberg AG, med mål om å oppnå kostnadseffektiv, energieffektiv og miljøvennlig resirkulering av litiumionbatterier.

For tiden gjenvinnes hovedsakelig nikkel, kobolt, kobber, aluminium og stål fra batteriavfall, mens gjenvinning av litium anses som dyrt og lite lønnsomt. De nye mekanokjemiske tilnærmingene som brukes i resirkulering lover høyere utbytte med mindre innsats, og øker ikke bare effektiviteten, men også bærekraften til resirkuleringsprosessen. Prosessen kan brukes i industriell skala i nær fremtid, ettersom store mengder batterier kreves for resirkulering på grunn av økende elektromobilitet kit.edu rapportert.