Imágenes de microscopía electrónica de barrido de gibbsita sintetizadas a diferentes valores de pH:(a) 1; (b) 3; (c) 5; (d) 10; (e) 12; y (f) 13.5. Crédito:Sociedad Química Estadounidense
Ya sea para aplicaciones energéticas o gestión de residuos nucleares, El procesamiento industrial del aluminio requiere comprender su comportamiento en soluciones altamente alcalinas. Procesamiento de lodos y precipitados (típicamente gibbsita, α-Al (OH) 3 ) de estas soluciones se ayuda al controlar la forma de las partículas diminutas que se producen. Investigadores del Centro de Investigación IDREAM Energy Frontier, financiado por la Oficina de Ciencias del DOE, Ciencias Energéticas Básicas, desarrolló una ruta de síntesis. Los científicos idearon la ruta basándose en simples, principios de diseño racional. Con eso, el equipo produjo nanoplacas de gibbsita altamente uniformes con un rendimiento óptimo.
La gibbsita es un mineral importante de aluminio. El mineral se procesa a escala industrial en aplicaciones que van desde el transporte hasta la transmisión de energía y el tratamiento de desechos radiactivos de alto nivel. El procesamiento típico requiere mucha energía. El trabajo del equipo proporciona una metodología rentable y más respetuosa con el medio ambiente que otros enfoques.
Gibbsita (α-Al (OH) 3 ) es un importante material natural e industrial que se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones energéticas, y es un componente importante de algunos de los desechos nucleares de alta actividad almacenados en grandes cantidades en el sitio de Hanford, Washington, ESTADOS UNIDOS., y en el sitio del río Savannah, Carolina del Sur, U.S.A. El procesamiento a escala industrial de estos materiales requiere una comprensión de su comportamiento en soluciones altamente alcalinas (a menudo llamadas licores Bayer); el procesamiento de lechadas y precipitados de estos licores se facilita controlando la morfología de la gibbsita de nanopartículas.
El equipo de IDREAM ha desarrollado una ruta de síntesis inorgánica hidrotermal que se basa en simples, principios de diseño racional, y conduce a nanoplacas hexagonales altamente uniformes dentro de un rango de diámetro del plano basal de 200 a 400 nm. La espectroscopia de absorción de rayos X basada en sincrotrón para aluminio y oxígeno revela que la coordinación del aluminio en el material ideal es una geometría octaédrica distorsionada con átomos de oxígeno en dos, distancias discretas del átomo de aluminio central.
