Новая технология извлечения металлов из морской воды
Китайские ученые сообщили о разработке нового метода селективного извлечения металлов из водных растворов, включая морскую воду. Работа выполнена исследователями Chinese Academy of Sciences и опубликована в журнале Nature Nanotechnology.
Суть технологии — в использовании мембран с искусственными наноканалами, которые имитируют работу биологических ионных каналов. В живых клетках такие каналы способны избирательно пропускать одни ионы и блокировать другие, несмотря на их сходные размеры и заряд. Ученые попытались воспроизвести этот механизм в инженерной системе.
В разработанной мембране созданы каналы шириной около 1,4 нанометра. Внутренняя поверхность каналов модифицирована таким образом, чтобы «притягивать» определенные ионы. В ходе экспериментов удалось добиться селективного извлечения урана из морской воды: попадая в канал, ионы урана фактически блокируют прохождение конкурирующих элементов и одновременно продвигаются через мембрану за счет взаимного отталкивания.
Испытания проводились на природной морской воде в течение 22 дней и показали устойчивую работу системы по выделению урана на фоне большого количества других растворенных металлов.
Разработчики отмечают, что аналогичным образом технология может быть адаптирована для извлечения других металлов, включая медь и золото, путем изменения химических функциональных групп на поверхности каналов.
В настоящее время основными методами извлечения металлов из растворов остаются сорбция и растворная экстракция, которые требуют значительных затрат реагентов и сопровождаются экологическими проблемами. Мембранные технологии рассматриваются как более «чистая» альтернатива, однако до сих пор они плохо справлялись с задачей разделения близких по свойствам ионов.
Предложенный подход представляет научный интерес как новый механизм селективного разделения. В то же время говорить о промышленном применении пока рано.
Тем не менее, разработка отражает общий тренд — поиск более экологичных и селективных технологий извлечения металлов, в том числе из бедных и техногенных источников.
Источник: Global Times
