Gjenvinning og separering av kritiske metaller for bruk av ren energi

Abstract

Økningen i etterspørsel og tilbud av kritiske metaller for rene energiapplikasjoner har ført til en betydelig interesse for utvikling av bærekraftige og effektive teknologier for gjenvinning og separasjon av kritiske metaller. Dermed var motivet for denne studien å utføre syntese, karakterisering og adsorpsjonsytelse for et lovende adsorbentmateriale, MOFs (Metal-Organic Framework), med sikte på å gjenvinne og separere de kritiske metaller som litium, magnesium, kobolt og nikkel ved hjelp av batchadsorpsjon. UiO-66 og UiO-66-EDTA er adsorbentmaterialene som ble valgt for denne studien på grunn av deres lovende overflateareal, krystallstruktur, termiske stabiliteter etc. For å bekrefte deres egenskaper ble flere metoder, som XRD, TGA, N2 sorption, SEM-EDS og NMR utført. Batchadsorpsjonseksperimentene ble utført for å bestemme metallopptaket og selektiviteten til de kritiske metallene fokusert på denne studien. UiO-66-EDTA hadde høyest opptak for divalente kationer.

The increase in demand and supply of critical metals for clean energy applications has led to a significant interest in the development of sustainable and efficient technologies for the recovery and separation of critical metals. Thus, the motive of this study was to perform synthesis, characterization, and adsorption performance for a promising adsorbent material, MOFs (Metal-Organic Framework), with the objective to recover and separate the critical metals such as lithium, magnesium, cobalt, and nickel, using batch adsorption. UiO-66 and UiO-66-EDTA are the adsorbent materials that was chosen for this study owing their promising surface area, crystal structure, thermal stabilities etc. To confirm their characteristics several methods, such as XRD, TGA, N2 sorption, SEM-EDS and NMR were conducted. The batch adsorption experiments were conducted to determine the metal uptake and selectivity of the critical metals focused on this study. UiO-66-EDTA displayed the highest uptake for the divalent cations,