近日,全球著名大学都柏林圣三一大学(Trinity College Dublin)自然科学学院和爱尔兰科学基金会应用地球科学研究中心 iCRAG 最新发布在国际期刊ACS Omega上的一项突破性研究成果显示,鸡蛋壳有望成为一种新的绿色能源,因为鸡蛋壳可以从水中回收稀土元素(REE),从而为稀土元素的提取提供了一种新的环保方法。
蛋壳主要由无机基质和有机基质组成,无机基质包含碳酸钙(方解石)、碳酸镁等,其中碳酸钙占主要成分,占比超过80%;有机基质主要由蛋白质组成,占比超过3%。碳酸钙在蛋壳形成过程中起着关键作用,蛋壳的坚硬结构是通过钙的沉积结合有机基质最终形成。
研究人员将蛋壳放入含有稀土元素的溶液中,加热至25℃-205℃温度区间,持续了三个月。
研究结果表明,稀土元素会沿着碳酸钙(方解石)边界及有机基质进入蛋壳。当温度达到90℃时,蛋壳表面会形成稀土化合物“kozoite”,随着温度进一步升高,蛋壳的方解石外壳溶解,并被多晶“kozoite”取代。当温度达到205℃时,“kozoite”逐渐转变为稳定的氟碳铈矿。氟碳铈矿是一种具有重要工业价值的铈族稀土元素(轻稀土)矿物,属于氟碳酸盐类型,是提取稀土元素的重要原料之一。
该研究成果为看似无用的蛋壳赋予了全新价值,通过利用蛋壳特有组分和结构,为回收稀土元素提供了可持续解决方案,这高度契合了循环经济和废弃物价值化原则,实现了资源的最大化利用和环境的可持续发展。
|