Geowissenschaftler von Trinity haben eine kostengünstige und umweltfreundliche Methode zur Synthese des Seltenerd-Minerals entwickelt, das für die Behandlung von Krankheiten, die mit Entzündungen einhergehen, einschließlich Krebs, vielversprechend ist.
Die Studie, veröffentlicht diese Woche in der Zeitschrift RSC-Fortschritte, liefert auch neue Erkenntnisse über das Vorkommen und Verhalten von Cerianit in natürlichen Lagerstätten. Die Forschung erweitert auch unser Wissen über die Exploration, Ausbeutung und Gewinnung von Seltenerdmineralien (REEs).
Die Ergebnisse haben auch Auswirkungen auf die biomedizinische Forschung, die Produktion klimaneutraler Technologien und die Materialwissenschaften.
Adrienn Maria Szucs, Ph.D. Forscher für Geochemie an der Trinity School of Natural Sciences und Hauptautor dieser Studie, erklärte: „Wir haben zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen, weil wir herausgefunden haben, warum Cerianit mit REE-Karbonaten assoziiert ist und wie genau es sich in der Natur und gleichzeitig bildet Damals haben wir ein Kochbuch für Materialingenieure mit einfachen Rezepten für die Synthese von Ce-Carbonaten und Cerianit in verschiedenen Größen und Formen erstellt. Darüber hinaus sind die Synthesemethoden kosten- und umwelteffizient. Sehr praktisch.“
Cerianit oder Ceroxid (CeO2) ist eine weit verbreitete Verbindung, die in den Sektoren (z. B. Energie, Transport, Elektronik und Gesundheitswesen) verwendet wird. Aufgrund seiner antioxidativen Eigenschaften ist es auch ein vielversprechendes Material für die biomedizinische Forschung. Cerianit-Nanopartikel werden beispielsweise als Therapeutika für die Behandlung von Krankheiten untersucht, die mit oxidativem Stress und Entzündungen einhergehen, einschließlich Krebs.
Dr. Juan Diego Rodriguez-Blanco, außerordentlicher Professor für Nanomineralogie an der Trinity School of Natural Sciences und Hauptautor fügte hinzu: „Unsere einfache Methode ermöglicht die Herstellung von Cerianit mit unterschiedlichen Größen und Formen. Die kleinsten Partikel sind nur wenige Nanometer groß größte 50 Mikrometer. Dies wird in den biomedizinischen Wissenschaften, der Produktion klimaneutraler Technologien und den Materialwissenschaften nützlich sein.“
Was haben die Forscher herausgefunden?
In der Studie synthetisierten die Forscher Cerianit mit verschiedenen Methoden in verschiedenen Formen und Größen, indem sie verschiedene Kristallisationswege nutzten, von denen einige natürliche Prozesse nachahmten.
Sie kombinierten zwei einfache Herstellungsmethoden bei niedrigen Temperaturen. Durch Anpassung von Parametern wie Temperatur, Versuchsdauer und Konzentration fanden sie heraus, dass sich Cerianit über Cercarbonate bilden kann, die ähnlich wie andere Seltene Erden (z. B. La, Pr, Nd und Dy) wirken; Cercarbonate dekarbonisieren jedoch schließlich und bilden Cerianit.
Ihre Methoden liefern primäre Informationen zur Synthese von nanometrischem und mikrometrischem Cercarbonat und Cerianit. Diese Methoden sind ungiftig und verwenden übliche Chemikalien; somit ist es energie- und materialeffizient und lässt sich leicht nachbauen.
Mehr Informationen:
Adrienn Maria Szucs et al., Die Rolle von Nanocerianit (CeO2) bei der Stabilität von Ce-Carbonaten bei schwach hydrothermalen Bedingungen, RSC-Fortschritte (2023). DOI: 10.1039/D3RA00519D. pubs.rsc.org/en/content/articl … g/2023/ra/d3ra00519d