Revolutionerande polymer återvinner ädelmetaller från lösningar!

Revolutionerande polymer återvinner ädelmetaller från lösningar!

Forskare vid Ulm University har utvecklat en ny polymer som kan revolutionera återvinningen av ädelmetaller från lösningar. Detta innovativa material kan effektivt extrahera guld och palladium. Den höga svavelhalten på cirka 50 procent och polymerens svampliknande struktur spelar en avgörande roll för dess prestandaspektrum. Polymeren utvecklades som en del av POLiS (Post Lithium Storage) Cluster of Excellence och resultaten av denna forskning hittade sin plats i specialisttidskriftenTillämpad kemi Novit, Hur uni-ulm.de rapporterad.

Den nya tioorthoester-kemimetoden, som har förblivit oanvänd inom polymerkemi, ger materialet extraordinära egenskaper. Strukturen säkerställer hög stabilitet och vattenolöslighet, samtidigt som den mycket sprickiga ytan avsevärt förbättrar bindningsförmågan. Polymeren kan binda palladium med en maximal bindningskapacitet på 41,2 mg/g, vilket är nästan dubbelt så mycket som befintliga scavengers. Också anmärkningsvärt är polymerens förmåga att avlägsna giftiga metalloider såsom antimon från slagg från avfallsförbränningsanläggningar, med en fångstkapacitet på upp till 2,23 mg/g.

Hållbarhet och industriell tillämpning

En annan fördel med polymeren är förmågan att frigöra upp till 83 procent av de bundna ämnena från materialet. Detta kan avsevärt utöka dess möjliga användningsområden inom industrin. Förutom ädelmetallåtervinning har polymeren även testats som en metallfri katod i litiumjonbatterier. Här visade den en stabil kapacitet på runt 100 mAh/g över 1000 laddnings- och urladdningscykler, utan användning av kritiska metaller, vilket resulterar i en lägre miljöpåverkan. Materialet har patentregistrerats och diskussioner med potentiella industriella partners för vidareutveckling planeras för att främja tillämpningen i praktiken.

Forskning på tioestrar visar att dessa föreningar är unika och utbredda i naturen. Under de senaste åren har intresset för tioesterfunktionaliserade material ökat eftersom de finner tillämpning i responsiva polymerer, biokonjugat och nedbrytbara polymerer. Utöver syntesen och polymeriseringen av tioesterhaltiga monomerer, dyker nya möjligheter inom polymerkemin fram, såsom användningen av tioler, azider och andra föreningar för att skapa skräddarsydda material pubs.rsc.org.

Effektiv återvinning av litium

I samma andetag som utvecklingen inom polymerforskningen är framsteg inom batteriåtervinningstekniken också viktiga. En ny återvinningsprocess utvecklades vid Karlsruhe Institute of Technology (KIT) som gör det möjligt att återvinna upp till 70 procent litium från batteriavfall. Denna metod kombinerar mekaniska processer med kemiska reaktioner och kräver inga höga temperaturer eller aggressiva kemikalier. Processen utvecklades i samarbete med EnBW Energie Baden-Württemberg AG, med syftet att uppnå kostnadseffektiv, energieffektiv och miljövänlig återvinning av litiumjonbatterier.

För närvarande återvinns främst nickel, kobolt, koppar, aluminium och stål från batteriavfall, medan återvinning av litium anses vara dyrt och inte särskilt lönsamt. De nya mekanokemiska metoderna som används vid återvinning lovar högre avkastning med mindre ansträngning, vilket ökar inte bara effektiviteten utan också hållbarheten i återvinningsprocessen. Processen kan användas i industriell skala inom en snar framtid, eftersom stora mängder batterier krävs för återvinning på grund av den ökande elektromobiliteten kit.edu rapporterad.