به گزارش ثریا - با این حال، تولید پالادیوم در جهان به چند کشور محدود شده و همین تمرکز جغرافیایی، زنجیره تأمین آن را ناپایدار و شکننده کرده است. در کشور کره جنوبی، هر ساله حجم قابلتوجهی از کاتالیستهای مصرفشده و پسماندهای الکترونیکی تولید میشود که حاوی مقادیر ارزشمندی از پالادیوم هستند. نبود فناوریهای کارآمد، کمهزینه و دوستدار محیطزیست برای بازیافت این فلز، سبب شده بخش بزرگی از این منابع یا دور ریخته شوند یا بازیافت آنها به فناوریهای خارجی وابسته بماند.
در همین راستا، تیمی از پژوهشگران به سرپرستی دکتر «جائهوو چوی» از گروه پژوهشی بازیافت منابع آب و دکتر «جینیانگ کیم» از مرکز هیدروژن و سلولهای سوختی در مؤسسه علوم و فناوری کره (Korea Institute of Science and Technology – KIST)، فناوری تازهای برای بازیافت پالادیوم ارائه کردهاند. این فناوری بر پایه نانولایههای MXene تیتانیومی با ساختار TiOx/Ti3C2Tx توسعه یافته و برخلاف روشهای رایج خارجی، تنها در محیطهای بهشدت اسیدی عمل نمیکند، بلکه در شرایط اسیدی ضعیف نیز کارایی بالایی دارد؛ شرایطی که بهطور معمول در پسابهای صنعتی مشاهده میشود.
نتایج این پژوهش در نشریه معتبر Advanced Functional Materials با عنوان «نانولایههای پروتوفیلیک TiOx/Ti3C2Tx برای بازیافت فوقکارآمد پالادیوم در یک چرخه بسته» منتشر شده است. این دستاورد علمی، پایهگذار یک سامانه کامل «بازیافت، ارتقاء و استفاده مجدد» از پالادیوم به شمار میرود.
در این سامانه چرخه بسته، نانولایههای MXene تیتانیومی قادرند پالادیوم را بهصورت انتخابی از کاتالیستهای مصرفشده استخراج کنند. سپس پالادیوم بازیابیشده بهعنوان کاتالیست تولید هیدروژن مورد استفاده قرار میگیرد. پس از آن نیز جداسازی نانولایهها و پالادیوم با خلوص بالا برای استفاده صنعتی انجام میشود و خود نانولایهها دوباره وارد چرخه مصرف میشوند. این فرایند، نمونهای کامل از اقتصاد چرخهای در حوزه فلزات گرانبها است.
ویژگی برجسته این فناوری، آرایش متراکم نانوخوشههای TiOx با اکسیژنهای غیراشباع روی سطح نانومواد است. این ساختار امکان بازیابی پالادیوم با خلوص ۹۹٫۹ درصد را تنها در مدت ۳۰ دقیقه فراهم میکند؛ آن هم در محیطهای اسیدی ضعیفی که روشهای متداول در آنها ناکارآمد هستند. این فرایند بدون نیاز به برق یا مواد شیمیایی سمی انجام میشود و پالادیوم بازیابیشده بهطور طبیعی به حالت فلزی کاهش پیدا میکند؛ امری که جداسازی آن را با فیلتراسیون ساده ممکن میسازد. در نتیجه، مصرف انرژی و انتشار کربن در مقایسه با فرایندهای اسیدی قوی بهطور چشمگیری کاهش پیدا میکند.
از نظر عملکرد، این ماده رکوردی قابلتوجه ثبت کرده و ظرفیت جذب آن به ۱٬۹۸۳ میلیگرم بر گرم میرسد. افزون بر این، حتی پس از بیش از ۱۰ چرخه استفاده مجدد، حدود ۹۰ درصد از کارایی خود را حفظ میکند که نشاندهنده پایداری و دوام بالای آن است. ترکیب پالادیوم و نانولایهها دوباره میتواند به کاتالیست تولید هیدروژن تبدیل شود و همین ویژگی، اجرای یک سامانه کامل بازیافت فلزات گرانبها را ممکن میکند.
این فناوری در دمای اتاق کار میکند و نیازی به فرایندهای پرهزینه دمای بالا یا اسیدهای قوی ندارد. برآوردها نشان میدهد که استفاده از این روش میتواند انتشار کربن را تا ۸۰ درصد یا حتی بیشتر کاهش دهد. نبود نیاز به مصرف برق و قابلیت استفاده چندباره از مواد، بار هزینهای را به حداقل رسانده و ارزش صنعتی آن را بهطور چشمگیری افزایش داده است.
دامنه کاربرد این فناوری نیز گسترده ارزیابی میشود. از صنایع پالایش، پتروشیمی و خودروسازی گرفته تا سلولهای سوختی هیدروژنی، همگی میتوانند از این کاتالیست بهره ببرند. افزون بر آن، بازیافت پالادیوم موجود در زبالههای الکترونیکی مانند تلفنهای هوشمند و بردهای مدار چاپی نیز از دیگر کاربردهای مهم آن به شمار میرود.
به نقل از ستاد نانو، پژوهشگران مؤسسه علوم و فناوری کره (KIST) امیدوارند با توسعه بیشتر این فناوری، امکان تصفیه لحظهای پسابهای صنعتی حاوی پالادیوم را فراهم کنند و یک اکوسیستم چرخشی منابع ایجاد شود که در آن، پالادیوم بازیابیشده دوباره بهعنوان کاتالیست و ماده الکترونیکی وارد چرخه تولید شود. همچنین از طریق انتقال فناوری و تجاریسازی، هدف آنها تقویت خودکفایی داخلی در حوزه بازیافت فلزات گرانبها است. در گامهای بعدی نیز توسعه فناوریهای مشابه برای بازیافت پلاتین، طلا و نقره در دستور کار قرار دارد.
دکتر جائهوو چوی در اینباره تأکید کرده است: این پژوهش یک نقطه عطف فناورانه به شمار میرود که میتواند به خودکفایی نظام گردش منابع کره کمک کند و وابستگی به واردات فلزات گرانبها را کاهش دهد؛ چرا که امکان بازیابی آسان فلزاتی را فراهم میکند که پیشتر در کاتالیستهای مصرفشده یا زبالههای الکترونیکی دور ریخته میشدند. او همچنین از برنامهریزی برای توسعه یک سامانه بازیافت ماژولار با هدف افزایش ظرفیت تجاریسازی خبر داده است.
دکتر جینیانگ کیم نیز توضیح داده است: ما تأیید کردیم که پالادیوم بازیابیشده تنها یک ماده بازیافتی نیست، بلکه میتواند بهعنوان کاتالیست الکتروشیمیایی برای تولید هیدروژن با بازده بالا به کار رود. به گفته او، این دستاورد نشان میدهد که پالادیوم میتواند نه بهعنوان یک فلز دورریز، بلکه بهعنوان منبعی چرخشی برای پشتیبانی از تولید انرژی پاک مورد استفاده قرار گیرد.
منبع : فلزات گرانبها
از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
اقتدار دفاعی ایران، ایدهای نو در بازیهای رومیزی
۳۵ ثانیه، ۷۲۰ هزار گلوله در لامرد/ جنایتی که روایت نشد
آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد
بازیهای تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش میشود
معرفی چهار آلبوم موسیقی تازه وارد در فضای مجازی
روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایتهای اشتباه رسانهای گم شد
جزئیات برنامههای محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
پویش «ایران در پناه قرآن» تا پایان خرداد تمدید شد
برگزاری نمایشگاه معماری حرمین شریفین در مکه مکرمه
حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ
آیا در جنگ هرکاری مجاز است؟ نگاهی به اخلاق در میدان نبرد
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
آذینبندی و شادیهای عمومی باید به عنوان مدخل معرفت باشد
فرایند محدودیت در اینترنت شفاف میشود؛ ماجرای اینترنت پرو و خط سفید چه بود؟
۷۸ درصد ترافیک اینترنت به حالت قبل و اول دی ماه بازگشت
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است
تداوم فعالیت علمی دانشگاه شهید بهشتی با وجود آسیب در جنگ
ضیافت نور در آسمان خرداد؛ دیدار دو سیاره منظومه شمسی در آسمان ایران
نسخه جدید چتجیپیتی؛ از تولید عکس تا رزرو سفر در یک پنجره
مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد
حضوری شدن برخی امتحانات دانشگاه علم و صنعت در مقطع کارشناسی
ایران در جمع ۶ کشور دارای توان ساخت تجهیزات پیشرفته کرایوژنیک
چرا نقش استادان دانشگاه فراتر از کلاس درس است؟
انویدیا با غولهای فناوری کره جنوبی قرارداد بست
هوش مصنوعی زلزله یاب شد
ثبتنام خودکار ۸۵ درصد دانشآموزان ابتدایی در استان سمنان
فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانشآموزی
هفته بینالمللی قرآن در کربلا افتتاح شد
چرا روابط فیلم «تهران کنارت» در سطح ماند؟
ولایت فقیه یک هویت تمدنی و تاریخی برای ملت ایران است
تأکید رئیس جهاددانشگاهی بر رفع موانع دیوانسالاری و بازگشت به شورای عالی انقلاب فرهنگی
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
دستگاههای اجرایی ملزم به استفاده از پیامرسانهای بومی شدند
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
پیش ثبتنام الکامپ ۲۹ آغاز شد
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
اجماع شورای عالی انقلاب فرهنگی بر تأثیر قطعی سوابق تحصیلی یازدهم و دوازدهم در کنکور ۱۴۰۵
جزئیات احکام انضباطی دانشجویان در ایمیل معاون دانشجویی دانشگاه شریف به اساتید
امتحانات دانشگاه علمی کاربردی غیرحضوری شد
امام در اصول فقه به «عرف عقلایی» اهمیت میداد
خبرنگاران ایرانی از دریافت ویزا برای پوشش جام جهانی محروم شدند
موقوفات چطور به حل مشکلات اقتصادی ورود کردهاند؟
زندگی امام موسی کاظم (ع) تابلویی تمامعیار از مدیریت بحران و کادرسازی دینی است
بازیگر معروف ایرانی نقش ترامپ را بازی میکند+عکس
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
متن جدید امیرحسین قیاسی در حمایت از ایران و در واکنش به جنگ
آیتالله مبلغی: نخستین ثمره استقامت، گشایش راهها و شکستن بنبستهاست
ثبت نام ۲ هزار هیئت جدید در سامانه عطر سیب/ رویکرد نمایشگاه امسال خانواده محور است
خدمترسانی موکب ها به زائران عید غدیر در نجف اشرف
روایتی از بزرگترین وقف درمانی تهران در کتاب «میراث فرمانفرما»
آخرین حضور و غیاب کودکان شهید میناب با حضور پرویز پرستویی
بازیگر معروف فیلم پدرخوانده ترامپ را ظالم و فاسد خواند
روایت الگوی خانواده موفق در «زندگی زیباست» رادیو معارف
آنچه سیاهچالهای عباسی درباره امام کاظم(ع) پنهان نکردند
چرا روایت ماکان نصیری از صدها گزارش خبری اثرگذارتر شد؟
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
قائم مقام دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی منصوب شد
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
خط فارسی، مرجعیت علمی ایران را منطقهای میکند
وزارت آموزش و پرورش اعلام برنامه امتحانات نهایی را تکذیب کرد
رویکرد تحولی سمپاد از تربیت دانشآموز موفق به سوی پرورش انسان اثرگذار
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
تعلل دولت در اجرای طرح ترمیم حقوق، شکاف بیاعتمادی را گسترش داد
نمایهشدن سه مجله دانشگاه تهران در کتابخانه دیجیتال آلمان
مصاحبه دکتری دانشگاه علامه طباطبائی از فردا آغاز میشود
یک روز جابجایی در برنامه امتحانات دانشگاه صنعتی شریف
اقتباسی عروسکی از رمان «اسب جنگی» به روی صحنه رفت
مساله وطن در صدای علیرضا قربانی و نجابتِ اندوه در آهنگ جدید او
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
جناب خان و هومن به آنتن تلویزیون برگشتند
کتاب برای رهبر شهید ابزار ساخت انسان و جامعه بود
پیکر آیتالله العظمی محمد اسحاق فیاض در کاظمین و کربلا تشییع شد
حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است
جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
آغاز کلاسهای حضوری دانشگاه صنعتی شریف از ۲۳ خرداد
جزئیات ثبت نام آزمون دستیاری دندانپزشکی را اینجا بخوانید
غدیر؛ واقعهای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی
مداح بحرینی سلب تابعیت شده به ایران میآید
آیتالله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیتالله خویی او را نور چشمش می دانست
بررسی وضعیت اشتغال بیش از ۴۰۹ هزار دانشآموخته/ علوم پزشکی در صدر اشتغال
تنگه هرمز را بیشتر بشناسید
حقوق اساتید چه نیازهایی را برآورده میکند؟
مرور آثاری که با موضوع غدیر خلق شدند
حجتالاسلام محمد قمی: نهضت خمینی همچنان ادامه دارد
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
اجماع اولیه فرو ریخت/ خبرگان بر روی رهبر شهید به توافق نرسیدند
سیمای فراتاریخی «قهرمان مردم» در لایههای هنر، عرفان و ادبیات
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
غدیرخم تبیینگر مدل حکمرانی الهی و الگوی زیست مؤمنانه است
غدیر برای کودک نیازمند تخیل است
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
سه انفجار خورشیدی در یک شبانهروز رخ داد
درک پیام غدیر؛ امامت، ستون فقرات حفظ اسلام در جامعه
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.