![]() |
В новой работе, опубликованной в журнале JACS AU, исследователи из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн проанализировали влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры, что имеет значение для восстановления и переработки важнейших материалов и восстановления окружающей среды. Профессор химической и биомолекулярной инженерии (ChBE) Сяо Су возглавил исследование, в ходе которого были изучены научные основы селективности «предпочтений» моновалентных и двухвалентных анионов по отношению к окислительно-восстановительным полимерам. Другими словами, почему, когда электроды покрыты пленками окислительно-восстановительных полимеров и к ним прикладывается потенциал, один ион предпочитает окислительно-восстановительный полимер, а другой нет.
Команда предположила, что сольватация играет определенную роль в определении селективности. Работая с Джимом Браунингом, Ханью Вангом и Матом Дусе из Ок-Риджской национальной лаборатории, команда использовала нейтронную рефлектометрию (NR) для наблюдения за набуханием пленок, а также за количеством и распределением воды, попадающей в полимер при подаче потенциала. В данном случае использовались две тонкие редокс-активные металлополимерные пленки с различными гидрофильными/гидрофобными характеристиками — поли (винилферроцен) (PVFc) и поли (3-ферроценилпропилметакриламид) (PFPMAm) — и целью было отделение рения от молибдена. К пленкам PVFc и PFPMAm в растворе, содержащем рений, и аналогичном растворе, содержащем молибден, была приложена последовательность восстановительных/окислительных потенциалов — достаточное количество потенциалов, чтобы соответственно восстановить или окислить пленки. Они отслеживали процесс набухания с помощью ЯКР и спектроскопической эллипсометрии (SE), а также использовали электрохимический кварцевый микровесы (EQCM) для мониторинга изменения массы на границе раздела фаз. Сотрудники Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, Мань Нгуен и Ванда Глезакоу, провели расчеты молекулярной динамики ab initio (AIMD) — мощный инструмент, моделирующий физику, происходящую на электроде. NR, SE и EQCM использовались in situ, что дало исследователям уникальную возможность получить более четкую молекулярную картину поведения, чем
Анализ показал, что пленки PVFc и PFPMAm набухают в присутствии моновалентного аниона рения, но не двухвалентного аниона молибдена.
Су говорит, что полученные им результаты помогут разработать более совершенные системы разделения ионов, такие как рециклинг материалов и восстановление металлов. Например, рений является одновременно ценным металлом, используемым в качестве катализатора, и аналогом технеция — радиоактивного элемента, который трудно выделить из ядерных отходов, поэтому улавливание рения имеет большое значение для рециклинга стратегических металлов. Но эти передовые методы определения характеристик могут быть использованы и для более широких классов полимеров, а не только для металлополимеров, что означает создание более совершенных систем для таких процессов, как очистка воды и восстановление окружающей среды.
13.04.2024 |
Экология
![]() | |
Ледяной щит Гренландии разваливается: что это значит для планеты | |
Гренландский ледяной щит, второй по велич... |
![]() | |
Литиевый ренессанс: как переработка батарей меняет правила игры | |
Переработка литиевых батарей — это&... |
![]() | |
Потепление океана вчетверо ускорилось по сравнению с восьмидесятыми годами | |
Согласно новому исследованию Университета Реди... |
![]() | |
К 2100 году уровень моря может подняться более чем на 1,9 метра | |
По мере усиления глобального климатического кр... |
![]() | |
Великобритания запускает схему возврата депозитов за пластиковую тару | |
Правительство Великобритании пообещало покончи... |
![]() | |
Уборные андских лам помогают экосистеме восстановиться после таяния ледников | |
Изменение климата приводит к таянию ледни... |
![]() | |
Пластик в замкнутом круге: как победить растущие горы отходов | |
Переработка пластиковых отходов — с... |
![]() | |
В ORNL разработан метод редактирования полимеров для переработки пластиков | |
Ошеломляющее количество пластиковых отходов, о... |
![]() | |
В СПбГУ создали эффективный метод очистки биодизеля от глицерина | |
Ученые из Санкт-Петербургского университе... |
![]() | |
С помощью искусственного фотосинтеза получен биоразлагаемый прекурсор нейлона | |
Нейлон, прочный и эластичный материал, ка... |
![]() | |
Исследуется обеззараживание воды с помощью светодиодной технологии UV-C | |
Компания LED UV-C Systems изучает возможности ... |
![]() | |
Для спасения среды от пластика предложили принцип «пятерной спирали» | |
Загрязнение микропластиком разнообразно по&nbs... |
![]() | |
Weed Science: Внедрение мельниц поможет эффективнее бороться с сорняками | |
Недавние исследования показывают перспективнос... |
![]() | |
В Корее предложили новый метод исследования нейротоксичности из-за ПФОС | |
Термин омика означает изучение всей совокупнос... |
![]() | |
Фаги в сельском хозяйстве защитят растения от бактерий без вредных химикатов | |
Представьте себе мир, в котором сельскохо... |
![]() | |
В СПбГУ создали фотокатализатор для очистки воды от органики | |
Ученые из Санкт-Петербурга создали новое ... |
![]() | |
Ученые исследовали температурные изменения в грунтах под зданиями Салехарда | |
Ученые Ямала проанализировали информацию о&nbs... |
![]() | |
Новый экологически безопасный реагент поможет с разливами нефти в Арктике | |
Ученые создали новое вещество, которое поможет... |
![]() | |
Экологически чистые установки: Британия ведет автопром к зеленой революции | |
Британский центр перспективных силовых установ... |
![]() | |
Температура поверхности и глубинных вод океана побила рекорд в 2024 году | |
Потепление океана в 2024 году привело к&n... |
![]() | |
Новый проект внедряет циркулярную систему для многоразовой пластиковой упаковки | |
Компания AIMPLAS объявила о запуске проек... |
![]() | |
Nature Climate Change: Арктические торосы под угрозой исчезновения | |
В Арктике старые многолетние льды все бол... |
![]() | |
Офис ЕС в Арктике — борьба за лидерство Европы в изучении полярных регионов | |
В январе 2025 года Европейский союз создаст Ев... |
![]() | |
Электронные отходы: новая золотая жила или экологическая бомба? | |
Постоянно растущие объемы электронных отходов ... |
![]() | |
Производство ацетальдегида: новые подходы в условиях заботы об окружающей среде | |
Ацетальдегид — важнейшее химическое... |
![]() | |
6 инноваций, меняющих подход к изучению океанов | |
Волна инновационных океанографических технолог... |
![]() | |
Тайны царя Соломона: ученые раскрыли правду о древних медных шахтах | |
Новое исследование ученых из Тель-Авивско... |
![]() | |
Исследование морских глубин Балтики помогает предсказать изменение климата | |
Над проектами, которые помогают реализовать ва... |
![]() | |
Опасность гербицидов для водных жителей: химикаты разрушают печень рыб | |
Химикат, которым часто пользуются для уни... |
![]() | |
Цифровые этикетки помогут супермаркетам производить меньше пищевых отходов | |
Инновационный способ сокращения пищевых отходо... |