Nuevo compuesto adaptable revoluciona la purificación de metales raros: avance crucial para tecnologías limpias

MadridCientíficos del Laboratorio Nacional de Oak Ridge descubrieron un compuesto que puede cambiar su forma de unirse a diferentes lantánidos según el entorno. Colaboraron con la Universidad de Vanderbilt en este estudio para facilitar la purificación de metales tierras raras. Este proceso es fundamental para el desarrollo de tecnologías de energía limpia, dispositivos médicos y para la seguridad nacional.

Científicos descubren un nuevo método para aislar metales, más económico y rápido

Investigadores han encontrado una manera innovadora para aislar metales que es más barata y rápida. Los métodos tradicionales usan químicos llamados ligandos para unirse a metales específicos, pero estos son costosos y generan mucho desecho. El nuevo ligando descubierto por investigadores en el ORNL puede cambiar su modo de unión dependiendo de la acidez de la solución y de cuánto tiempo interactúa con los metales. Esta flexibilidad podría facilitar el proceso de purificación y producir menos desechos.

Puntos clave sobre este descubrimiento:

• Este ligando puede unirse de manera diferente según la concentración de ácido.
• Puede separar lantánidos pesados, ligeros y de peso medio, a diferencia de los ligandos actuales que tienen una preferencia fija.
• Posibilita reducir etapas en el proceso de separación, lo que lo hace menos costoso y más amigable con el medio ambiente.

Este ligando es importante no solo por su facilidad para cambiar, sino también porque pone en duda lo que sabemos sobre compuestos similares. Comprender cómo puede ser tan variable nos ayuda a explorar nuevas áreas en el estudio de los compuestos que se unen a los lantánidos.

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Este hallazgo tiene importantes repercusiones. Permite agilizar la producción de diversas tecnologías esenciales. Los lantánidos purificados son indispensables para:

• Dispositivos electrónicos de alta eficiencia, como smartphones y vehículos eléctricos.
• Técnicas avanzadas de imagen biomédica.
• Procesos químicos industriales que requieren alta pureza.

Otro factor crucial es el impacto ambiental. Los métodos actuales de purificación generan una gran cantidad de desechos, que a menudo contienen químicos dañinos. El uso de un ligando flexible que simplifique el proceso de separación puede reducir la cantidad de residuos generados. Esto apoya los objetivos de prácticas industriales sostenibles y responsables.

La investigación futura buscará compuestos similares con mejor rendimiento. El estudio de ORNL, financiado por la Oficina de Ciencia del DOE, utilizó instalaciones de los Laboratorios Nacionales de Argonne y Brookhaven para analizar el comportamiento de los ligandos. Los resultados muestran que incluso pequeños cambios estructurales en los compuestos pueden generar nuevas funciones, ofreciendo nuevas ideas para la investigación y desarrollo futuros en separaciones químicas.

Investigadores creen que este nuevo avance permitirá métodos más económicos y respetuosos con el medio ambiente para purificar tierras raras, lo que impulsará el progreso en diversas industrias de alta tecnología.