दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को इलेक्ट्रॉनिक कचरे से बचाने के लिए currenthindi

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दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को इलेक्ट्रॉनिक कचरे से बचाने के लिए

पेन स्टेट में केमिकल इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर अमीर शेखी ने कागज, कपास और लुगदी में पाया जाने वाला एक सस्ता नवीकरणीय संसाधन प्लांट सेल्युलोज का उपयोग करके दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को अलग करने और पुनर्चक्रण के लिए एक नई प्रक्रिया की खोज की, जैसा कि यहां दिखाया गया है। शीशी में नैनोकण होते हैं जिनका उपयोग दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को पुराने कंप्यूटरों और सर्किट बोर्डों से अलग करने के लिए किया जाता है। क्रेडिट: केट मायर्स

हाइब्रिड कारों, एयरक्राफ्ट जेनरेटर, लाउडस्पीकर, हार्ड ड्राइव और इन-ईयर हेडफ़ोन सहित इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए मोटर्स में उपयोग किए जाने वाले मजबूत चुंबक बनाने के लिए निर्माता दुर्लभ पृथ्वी तत्वों जैसे नियोडिमियम पर भरोसा करते हैं। लेकिन नियोडिमियम युक्त खनिज जमा करना मुश्किल है और पृथ्वी पर कुछ ही स्थानों पर पाए जाते हैं।


कई उद्योगों से नियोडिमियम की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए, पुराने कंप्यूटर और मुद्रित सर्किट बोर्डों में पाए जाने वाले तत्वों को पुनर्चक्रित करने पर ध्यान केंद्रित किया जाता है, अन्यथा इलेक्ट्रॉनिक कचरे के रूप में जाना जाता है। लेकिन ई-कचरे में पाए जाने वाले अन्य खनिजों और घटकों से मूल्यवान तत्वों को अलग करना एक चुनौती साबित होता है।

हाल के एक पेपर में जर्नल ऑफ केमिकल इंजीनियरिंगपेन स्टेट में केमिकल इंजीनियरिंग और बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर अमीर शेखी ने कागज, कपास और लुगदी में पाए जाने वाले प्लांट सेल्युलोज का उपयोग करके नियोडिमियम को अलग करने के लिए नई नैनो तकनीक का विवरण दिया। मई में विज्ञान में मास्टर डिग्री के साथ स्नातक की उपाधि प्राप्त करने वाली घमंडी प्रयोगशाला के पूर्व सदस्य पेट्रीसिया वामिया, पेपर के सह-लेखक थे और उनके योगदान के लिए 2021 के पतन में पेन स्टेट डिपार्टमेंट ऑफ केमिकल इंजीनियरिंग का वार्षिक सर्वश्रेष्ठ पेपर पुरस्कार प्राप्त किया। .

शेखी के अनुसार, इस प्रक्रिया में, बालों वाले सेल्यूलोज नैनोक्रिस्टल, सेल्यूलोज तंतुओं से प्राप्त नैनोकण, चुनिंदा रूप से नियोडिमियम आयनों से बंधते हैं, उन्हें अन्य आयनों जैसे लोहा, कैल्शियम और सोडियम से अलग करते हैं। नैनोकणों को उनके दो सिरों से जुड़ी सेल्यूलोज श्रृंखलाओं के कारण “बालों वाले” के रूप में जाना जाता है, जो महत्वपूर्ण रासायनिक कार्य करते हैं।

ऐसा करने के लिए, शोधकर्ताओं ने सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए नियोडिमियम आयनों को आकर्षित करने और बांधने के लिए नैनोकणों की बालों वाली परतों को नकारात्मक रूप से चार्ज किया, जिसके परिणामस्वरूप कण एकत्रीकरण बड़े टुकड़ों में होता है जिसे प्रभावी ढंग से पुनर्नवीनीकरण और पुन: उपयोग किया जा सकता है।

“प्रक्रिया हटाने, चयन और गति करने की अपनी क्षमता में प्रभावी है,” बोस्ट ने कहा। “यह कुछ निश्चित अशुद्धियों से तत्व को चुनिंदा रूप से हटाकर सेकंड में नियोडिमियम को अलग कर सकता है।”

बोस्ट के अनुसार, वर्तमान दुर्लभ पृथ्वी तत्व पुनर्चक्रण प्रक्रियाएं पर्यावरण के लिए हानिकारक हैं। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में तत्वों को निकालने के लिए वे अक्सर अत्यधिक अम्लीय परिस्थितियों का उपयोग करते हैं। सेल्यूलोज के उपयोग के कारण शेखी बघारने की प्रक्रिया पर्यावरण के अनुकूल है, जो एक सस्ता नवीकरणीय स्रोत है। पारंपरिक खनन प्रक्रियाएं खतरनाक और महंगी हैं, खुले गड्ढे वाले खनन से पर्यावरण पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है।

शेखी ने कहा, “मुख्य एजेंट के रूप में सेलूलोज़ का उपयोग करना एक टिकाऊ, लागत प्रभावी, स्वच्छ समाधान है।” “इस प्रक्रिया का उपयोग करके, संयुक्त राज्य अमेरिका पृथ्वी की दुर्लभ पृथ्वी सामग्री को पुनः प्राप्त करने और स्वतंत्र रूप से इसका उत्पादन करने के लिए चीन जैसे अन्य दिग्गजों के साथ प्रतिस्पर्धा करने में सक्षम होगा।”

शेखी के अनुसार, चीन नियोडिमियम का प्रमुख निर्यातक है, जो दुनिया की 70% से अधिक सामग्री का निर्यात करता है।

ई-कचरे के अलावा, नियोडिमियम जैसे दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को औद्योगिक अपशिष्ट जल, खनन पूंछ और स्थायी चुंबक से निकाला जा सकता है जो अब उपयोग में नहीं हैं। भविष्य में, शेखी ने कहा कि उन्हें उम्मीद है कि सेलूलोज़-आधारित अवशोषण प्रक्रिया उन स्रोतों पर भी लागू की जा सकती है।

शेखी ने कहा, “दुर्लभ मिट्टी के पुनर्चक्रण में इस योगदान का कई उद्योगों पर रणनीतिक और आर्थिक रूप से व्यवहार्य प्रभाव पड़ेगा।” “जितना अधिक हम नियोडिमियम को रीसायकल करते हैं, उतना ही हम इलेक्ट्रिक और हाइब्रिड वाहन और पवन टरबाइन का उत्पादन करने में सक्षम होंगे, जिससे पर्यावरण पर कम तनाव होगा।”


नियोडिमियम और डिस्प्रोसियम के लिए सरल पृथक्करण प्रक्रिया


और जानकारी:
पेट्रीसिया वेमिया एट अल, नैनोइंजीनियरिंग सेल्युलोज फॉर द सेलेक्टिव रिमूवल ऑफ नियोडिमियम: टुवर्ड्स टूवर्ड्स सस्टेनेबल रेयर अर्थ एलिमेंट रिकवरी, जर्नल ऑफ केमिकल इंजीनियरिंग (2021)। डीओआई: 10.1016 / जे.सी.ई.2021.131086

पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी द्वारा प्रदान किया गया

उल्लेख: दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को इलेक्ट्रॉनिक कचरे से बचाना (2021, 24 नवंबर) 26 नवंबर, 2021 को https://phys.org/news/2021-11-salvaging-rare-earth-elements-electronic.html से लिया गया।

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