使用废二氧化碳从矿石中分离金属

 
第一级：氨基甲酸酯化，dC。氨基甲酸酯可逆的N–CO2键形成(等式1)和水解(等式2)提供了有机物质的子系统。 b，第二级：结扎，dL。在金属的第一个配位域中，亲核物质的结合，例如胺(等式3)，氨基甲酸酯和胺(等式4)，氨基甲酸酯和卤化物(等式5)或氨基甲酸酯(等式6)的唯一结合，将复合体。 c，第三级：离子配对，dIP。带有相反电荷的物质之间的盐桥形成包括卤化物，氨基甲酸铵和连接的金属，例如金属-氨基加成物与氨基甲酸酯抗衡离子配对(方程7)，以及氨基甲酸酯-金属加合物与金属氨基配合物配对(方程8)。 。图片来源：自然化学(2020)。 DOI：10.1038 / s41557-019-0388-5来自里昂大学和都灵大学的研究人员的联合团队开发了一种利用废二氧化碳分离产品中所用金属的方法。该小组在《自然化学》杂志上发表的论文中，描述了他们的过程以及为什么他们认为它可以被用作缓解全球变暖的工具。
科学家提倡使用碳捕集与封存(CCS)作为减少排放到大气中的CO2量的方法。 CCS涉及从汽车或工厂中捕获废气，去除CO2，然后将其存储，直到科学家开发出其用途为止。
不幸的是，CCS已被证明对于商业用途而言过于昂贵。在这项新的工作中，研究人员开发了一种利用废二氧化碳来创建用于从矿石中分离金属的配体的方法。然后可以将回收的金属出售用于制造产品，例如智能手机组件。他们的想法是补偿捕获二氧化碳的成本(或使其获利)，以便企业发现其在经济上更具可行性。研究人员声称，他们的方法是第一个使用两个废物流的过程，该过程在一个罐中产生多个纯化的化合物。
在他们的过程中，CO2用作粘合剂的一种-它利用温度和压力吸引配体吸引金属。该小组将2,2′-亚氨基二(乙胺)溶液注入LaCl3和NiCl2的混合物中，以证明他们的方法是有效的。然后，他们从混合气中排出汽车尾气中的二氧化碳。这样做导致2,2′-亚氨基二(乙胺)捕获二氧化碳并产生与镧结合的配体。
几分钟后，形成了包含镧的晶体，与未反应的二亚乙基三胺结合的镍保留在溶液中。然后使用离心机回收这两种金属-测试表明两种金属的纯度均为99%。第二项测试涉及将有用的金属与从快没电的电池中取出的电极分离，产生钴，镍和镧。研究人员声称，他们的方法的第二个好处是，与标准方法相比，这是一种从矿石中分离金属的绿色方法。