مواد و ساخت پیشرفته

محققان موفق شده‌اند یک سیستم الکتروشیمیایی جدید ایجاد کنند که پتانسیل تغییر بازیابی فلز از پساب صنعتی را دارد. از آنجاییکه پساب صنعتی حاوی فلزات سنگین است، خطرات زیست محیطی جدی را به همراه دارد. روش‌های فعلی بازیابی فلزات مانند رسوب الکتریکی، با تداخل در انتقال یون سطحی، روند بازیابی را کند و کم کیفیت می‌نماید. از اینرو گروه تحقیقاتی دانشگاه شینهوا تحت هدایت پروفسور هویجیان لیو در این مطالعه یک راهبرد منحصر به فرد ارائه کردند که به طور هم‌زمان انتقال جرم را افزایش می‌دهد و با ادغام یک میدان الکتریکی گذرا و جریان چرخشی انتقال یون سطحی را تقویت می‌کند.

آنها بررسی کردند که چگونه پارامترهای عملیاتی مختلف، مانند نرخ جریان، فرکانس گذرا، و حالت عملیات، بر بازیافت فلز تأثیر می‌گذارند. آنها دریافتند که پارامترهای ایده‌آل - سطوح الکتریکی کم و زیاد صفر و چهار ولت، سیکل کاری 50٪، فرکانس یک کیلوهرتز و سرعت جریان 400 لیتر در ساعت - برای سریع‌ترین و موثرترین بازیابی متوالی مس در حالت گذرا و جریان چرخشی به دست آمده است.

همچنین کشف شد که ضرایب جنبشی رسوب الکتریکی گذرا و جریان چرخشی به ترتیب 1.37-1.97 و 3.5-4.3 برابر است که بیشتر از ضرایب الکترورسوب گذرا و جریان چرخشی منفرد است. محققان فرآیند رسوب را در شرایط گذرا و جریان چرخشی شبیه‌سازی کردند تا بینشی در مورد این روش به دست آورند. نتایج، همکاری موثر انتقال بار و انتقال یون سطحی را نشان داد که منجر به بازیابی سریع و با کیفیت فلز شد. رویکرد رسوب مختلط سبب ترغیب بازیافت منابع می‌شود و به طور موثر آلودگی فلزی را کاهش می‌دهد.

این راهبرد جدید به کاستی‌های انتقال یون سطحی در تکنیک‌های رسوب الکتریکی سنتی می‌پردازد. این گروه به طور موثری سینتیک واکنش را از طریق بهبود انتقال یون توده‌ و سطحی با اتصال یک میدان الکتریکی گذرا با جریان آشفته افزایش می‌دهد. میدان الکتریکی گذرا و جریان چرخشی با هم رسوباتی با مورفولوژی یکنواخت و ترکیبات همگن و همچنین بازیابی سریع فلز ایجاد می‌کنند. این سیستم همچنین کاربرد وسیعی در بازیابی فلزات با پتانسیل ردوکس بالاتر از احیای آب و تکامل هیدروژن دارد. این توانایی برای شرکت‌هایی که پسماندهای فلزی را مدیریت می‌کنند بسیار سودمند است زیرا بازیابی فلزات گرانبها و سنگین را در مقادیر بالا ممکن می‌سازد.

مطالعه این تیم تحقیقاتی دیدگاه‌های تازه‌ای در مورد بازیابی موثر فلزات از پساب صنعتی ارائه می‌دهد. اکتشافات آنها راه را برای تکنیک‌های بازیافت فلزات با منابع و محیط زیست کارآمد هموار می‌کند که به صرفه‌جویی در منابع گرانبها و کاهش آلودگی کمک می‌نماید.

منبع

ارتباط با ستاد در صفحات تلگرام - اینستاگرام - بله