Safe and Sustainable by Design MOF Beads for Selective Entrapment and Recovery of Rare Earth Elements

资源回收 吸附 化学工程 浸出(土壤学) 化学 材料科学 环境科学 环境工程 有机化学 废水 土壤科学 土壤水分 工程类
作者
Prathmesh Bhadane,Pankti Dhumal,Émilie Brun,Andrew J. Britton,Iseult Lynch,Swaroop Chakraborty
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:59 (31): 16379-16391 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.est.5c03112
摘要

We report the development of CA-BNMG-1 composite beads-cellulose acetate macrobeads embedded with nanosized copper imidazolate MOFs (BNMG-1) -engineered via nonsolvent-induced phase separation for the selective recovery of rare earth elements (REEs) from complex aqueous environments. This encapsulation strategy ensures uniform MOF dispersion, enhanced mechanical integrity, and minimized Cu(II) leaching (<1%), fulfilling the Safe and Sustainable by Design (SSbD) criteria. The CA matrix not only mitigates copper toxicity but also enables facile bead handling, recyclability, and scalable deployment in fixed-bed systems. Adsorption studies across a 10-REE standard solution and two simulated waste streams demonstrated significantly improved REE selectivity over pristine BNMG-1. Separation factors (SFs) for Yb(III) over Mn(II), Ni(II), and Na(I) reached 194.5, 325.8, and 339, respectively; Eu(III) showed SFs of 155.5, 260.5, and 271.2. The beads retained over 95% of their uptake capacity across multiple adsorption and single desorption cycles using mild acidic eluents, confirming excellent reusability and structural stability. This work advances a robust, low-toxicity, and scalable REE recovery platform that integrates adsorptive performance with environmental safety. CA-BNMG-1 beads offer a compelling alternative to solvent extraction, with potential for integration into circular economy strategies targeting REE recovery from e-waste, mine tailings, and industrial effluents-addressing both resource security and sustainability challenges.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
温衡完成签到,获得积分10
刚刚
李爱国应助王哈哈采纳,获得10
1秒前
渣七完成签到,获得积分10
1秒前
小杨发布了新的文献求助10
3秒前
caochuang发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
科研通AI6.3应助bulubulubiu采纳,获得10
4秒前
lqr发布了新的文献求助10
5秒前
Lucas应助邹邹采纳,获得10
7秒前
酷波er应助会飞的猪采纳,获得10
7秒前
天天快乐应助英俊的翠丝采纳,获得10
8秒前
8秒前
evergarden完成签到,获得积分10
8秒前
王子倩发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
wbp31完成签到,获得积分10
10秒前
研友_nV2ROn完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
lqr完成签到,获得积分10
12秒前
洛苏完成签到,获得积分10
12秒前
斯文败类应助HYF采纳,获得10
12秒前
Akim应助www采纳,获得10
13秒前
l_v驳回了脑洞疼应助
14秒前
15秒前
一颗橙子发布了新的文献求助10
15秒前
Tomsen发布了新的文献求助10
17秒前
Ernest奶爸完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
Akim应助xcj采纳,获得10
19秒前
20秒前
21秒前
依依牙我在做什么给依依牙我在做什么的求助进行了留言
21秒前
21秒前
21秒前
123完成签到,获得积分10
22秒前
领导范儿应助shen5690采纳,获得10
22秒前
biubiudiu777完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Elevating Next Generation Genomic Science and Technology using Machine Learning in the Healthcare Industry Applied Machine Learning for IoT and Data Analytics 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6443711
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8257506
关于积分的说明 17587476
捐赠科研通 5502428
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900975
邀请新用户注册赠送积分活动 1878057
关于科研通互助平台的介绍 1717534