Des chercheurs du laboratoire national d’Oak Ridge ont zoomé sur des molécules conçues pour récupérer des matériaux critiques par extraction liquide-liquide, ou LLE, une méthode utilisée par l’industrie pour séparer des éléments chimiquement similaires.
L’équipe avait précédemment conçu un nouveau ligandou molécule collectrice, pour extraire des lanthanides sélectionnés à partir de solutions minérales de terres rares.
Les lanthanides sont des métaux de terres rares essentiels aux technologies énergétiques et de sécurité nationale pour les aimants, l’électronique et les catalyseurs. Ils se produisent ensemble naturellement dans les gisements de minerais minéraux, mais leurs similitudes chimiques rendent difficile la séparation des éléments individuels. Les méthodes LLE tirent parti des liquides auto-séparateurs tels que l’huile et l’eau pour isoler un matériau cible. Un exemple est la division des lanthanides légers et lourds. La nouvelle étude décrit le déroulement du processus, constatant qu’un amas inattendu en forme de T se forme autour des métaux cibles, agissant comme un aimant pour créer des agrégats plus gros.
« Ces détails à l’échelle atomique sont difficiles à observer et pourraient nous aider à améliorer les futures stratégies de séparation des terres rares », a déclaré Alex Ivanov de l’ORNL.
La recherche est publiée dans Le Journal des lettres de chimie physique.
Plus d’information:
Darren M. Driscoll et al, L’ion de sphère secondaire non coordonné module le regroupement supramoléculaire des lanthanides, Le Journal des lettres de chimie physique (2022). DOI : 10.1021/acs.jpclett.2c03423