Чжан Линь и его коллеги отмечают, что РЗЭ, такие как тербий — серебристый металл, настолько мягкий, что его можно разрезать ножом, — ведут себя уникальным образом как супермагниты, катализаторы или сверхпроводники. Это делает их незаменимыми во многих современных технических устройствах и машинах.
Наблюдатели рынка ожидают, что к 2015 году мировой спрос вырастет как минимум до 185 000 тонн. Хотя одних из этих элементов действительно много, других действительно мало. По имеющимся данным, запасов тербия и диспрозия хватит только на 30 лет. Попытки рециркулировать их из промышленных сточных вод до сих пор дороги или иным образом непрактичны.
Основная проблема заключается в том, что элементы обычно очень разбавлены в этих водах.Команда знала, что наноматериал, известный как нано-гидроксид магния, или нано-Mg (OH) 2, эффективно удаляет некоторые металлы и красители из сточных вод. Поэтому они решили понять, как работает это соединение и эффективно ли оно удаляет разбавленные РЗЭ.Чтобы проверить свою идею, они создали недорогие частицы нано-Mg (OH) 2, форма которых напоминает цветы при просмотре в мощный микроскоп.
Они показали, что материал захватил более 85 процентов РЗЭ, которые были разбавлены сточными водами в первоначальном эксперименте, имитирующем реальные условия. «Переработка РЗЭ из сточных вод не только экономит ресурсы редкоземельных элементов и защищает окружающую среду, но и приносит значительные экономические выгоды», — заявляют исследователи. «Пилотный эксперимент показал, что самоподдерживающийся цветокоподобный нано-Mg (OH) 2 имеет большой потенциал для повторного использования РЗЭ из промышленных сточных вод».