محققان موفق به ارائه روشی شدند که در آن از فولرین برای جداسازی فلزات موجود در سیالات استفاده میشود. این روش برای استخراج فلزات گرانبهای موجود در پساب معادن بسیار مناسب است.
استخراج فلزات گرانبها از پسابها معادن با استفاده از فولرین
محققان دانشگاه رایس موفق شدند با استفاده از فولرین، فلزات خطرناک و گرانقیمت را از سیالات جداسازی کنند. این فلزات جدا شده را میتوان در جایی نگه داشت تا در آینده از آنها استفاده کرد. آندرو بارون و همکارانش چندی قبل دریافتند که فولرینها میتوانند از طریق فرآیند شیمیایی موسوم به تجمع هیدروکسیلاتی به یکدیگر متصل شده و ساختاری مشابه زنجیره مرواریدی ایجاد کنند. این ساختار میتواند فلزات موجود در یک سیال را جذب و از هم جدا کند. این روش زیستسازگار، برای زدایش فلزات از سنگهای معادن بسیار مناسب است. پسماندهای صنعت زغالسنگ و آبهای خارج شده از زمین که در فرآیند استخراج نفت و گاز به زمین تزریق میشود معمولاً غنی از فلزات مختلف است.
فولرین میتواند به فلزات دارای بارهای مختلف متصل شده و امکان خروج آنها را از سیالات مختلف فراهم کند. این گروه تحقیقاتی پیش از این نشان داده بودند که فولرینهای هیدروکسیلات شده موسوم به فولرنول که با یونهای آهن ترکیب شدهاند، تشکیل پلیمر نامحلول در آب میدهند. بعد از این یافته، محققان این پروژه اقدام به بررسی امکان اتصال یونهای فلزی مختلف با فولرین کردند.
بارون میگوید: « زدایش فلزات از آب کار چندان دشواری نیست. اما اگر بخواهیم از سیالاتی که با هم ترکیب شدهاند، فلزات را جدا کنیم با یک چالش بزرگ روبرو خواهیم بود. پسابهای معادن معمولاً غنی از آهن و آلومینیوم هستند و مقادیر کمی هم نیکل، مس و روی دارند. شاید آهن و آلومینیم اهمیت زیادی نداشته باشند اما نیکل، مس و روی میتوانند جاذبه اقتصادی زیادی برای استخراج داشته باشند. به همین دلیل ما به دنبال این بودیم که روشی برای جداسازی هدفمند این فلزات از سیال ارائه کنیم.»
معمولاً فلزات بزرگتر، راحتتر جداسازی میشوند اما این گروه تحقیقاتی نشان دادند که فلزات دارای دو بار مثبت با شعاع یونی کوچکتر بهتر از یونهای بزرگتر به فولرین متصل میشوند. این نتیجه بسیار عجیب بود؛ این که یونهای فلزی باردار برخلاف روش معمول عمل میکنند به عنوان راهکاری برای جداسازی انتخابی ذرات در این پروژه مورد استفاده قرار گرفت.
