项目概述

    德国克劳斯塔尔理工大学的科学家们开发出了一种低成本、高稳定性、可切换的材料，用于从复杂的混合物和溶液中选择性地吸附和分离金属阳离子和含金属阴离子。该技术可应用于电子产品回收废水和工艺水处理。

行业挑战

    铋、硅、钴、铝和钯被欧盟列为关键原材料，而铜、锌和镍等元素则具有重要的技术意义。金属阳离子或重金属阳离子的分离不仅与饮用水和废水处理有关。相反，在对天然矿石或回收过程中产生的矿渣进行湿法冶金消化后，也会产生水溶液。在这种情况下，金属可能会转化为各种水溶性阴离子和阳离子的复杂混合物。当需要从含有大量阳离子和阴离子的水溶液中分离出特定的金属阳离子时，就会遇到挑战。重金属在水中以阳离子的形式存在，但以复杂阴离子的形式存在的情况更为罕见。离子交换器和膜吸收器可用于过滤饮用水，而活性炭通常用于去除饮用水、废水和工艺用水中的重金属。从技术和/或经济角度来看，相对较长的接触时间（这是向孔隙扩散所必需的）和废水处理厂所需的大量活性炭可能是缺点。

创新解决方案

    用光（特定参数）照射复杂的水溶液以形成自由基，或进行光排斥以在水溶液中形成非自由基类型的物种，从而实现吸附材料的定制切换。作为进一步的切换参数，可以提高水溶液的 pH 值以使吸附材料去质子化，或降低 pH 值以使吸附材料质子化，这取决于所需的切换事件。根据金属阳离子和/或含金属阴离子来设定光照射或光排斥和/或 pH 值，以便被吸附材料吸附。因此，根据特定的开关参数，就能以相对较少的工作量实现从复杂溶液中吸附和分离各种金属阳离子和含金属阴离子。

优点

该专利技术可在保护材料/化合物的同时提供工艺保护，在实验室规模上具有高效性和可重复性。

可应用于电子产品回收废水和工艺水处理。吸附材料高度稳定、可再生、可大量生产，成本低廉，可持续发展且具有经济优势。

合作模式

工艺放大正在进行中。提供专利授权合作。