Článek
Nyní vědci našli jednodušší způsob, jak shromáždit mírně magnetické částice, které obsahují kovy vzácných zemin, z použitých fluorescenčních žárovek. Tým popisuje svou metodu proof-of-concept magnetizované chromatografie v odborném titulu ACS Sustainable Chemistry & Engineering. Magnety by mohly extrahovat cenné fosfory obsahující vzácné zeminy z vyřazených zářivek.
Mnoho moderních technologií, jako jsou elektrická vozidla a mikročipy, používá vzácné zeminy kvůli jejich jedinečným magnetickým, elektrickým a optickým vlastnostem. Avšak jen hrstka zemí má nevyužitá ložiska těchto kovů. Rozsáhlá recyklace vzácných zemin ze zastaralých, rozbitých zařízení je náročná, protože kovy jsou integrovány do různých součástí a jsou přítomny pouze v malých množstvích. Ve vyřazeném zářivkovém osvětlení se v tenké vrstvě uvnitř žárovky nacházejí směsi fosforů na bázi vzácných zemin, látek, které přispívají k barvě světla. Takže Laura Kuger, Matthias Franzreb a kolegové chtěli vyvinout technologicky nenáročnou metodu, jak snadno sbírat tyto fosfory využitím slabých magnetických vlastností prvků.
Vědci použili drátovou cívku k externí aplikaci magnetického pole na skleněnou chromatografickou kolonu naplněnou naskládanými disky ze síťoviny z nerezové oceli. Poté připravili demonstrační vzorek, který měl projít kolonou, aby zjistili, zda dokáže zachytit fosfory. Nejprve výzkumníci získali tři různé slabě magnetické fosfory vzácných zemin od výrobce lamp. Dále tým napodobil staré části zářivek smícháním částic fosforu v kapalném roztoku s nemagnetickým oxidem křemičitým a silně magnetickými nanočásticemi oxidu železa, které představují skleněné a kovové součásti v žárovkách. Poté, když byla kapalina vstřikována a protékala chromatografickou kolonou, fosfory a nanočástice oxidu železa se přilepily na zmagnetizovanou síť z nerezové oceli, zatímco částice vody a oxidu křemičitého vytékaly na druhý konec.
Aby se odstranily fosfory z kolony, výzkumníci pomalu snižovali sílu vnějšího magnetického pole, zatímco kolonu proplachovali kapalinou. Nakonec byly po vypnutí magnetického pole z kolony uvolněny silně magnetické nanočástice oxidu železa. Výzkumníci zjistili, že jejich metoda obnovila 93 % fosforu vzácných zemin z původní směsi, která napodobovala komponenty lampy. Zatímco je zapotřebí více práce na oddělení jednotlivých prvků vzácných zemin od fosforů a na přizpůsobení metody pro průmyslové recyklační aplikace, Kuger, Franzreb a kolegové tvrdí, že jejich přístup je krokem směrem k praktickému způsobu, jak přeměnit staré žárovky na nové technologie. Jasnější a udržitelnější budoucnost.
