Aminometyylifosfonaattiligandien syntetisoiminen ja niiden hyödyntäminen lantanoidien talteenotossa

Lantanoideja sovelletaan hyvin laajasti teknologian eri osa-alueilla ja uusiutuvan energian tuotannossa. Tulevaisuudessa vihreämmän energian ja sähköautojen yleistyessä lantanoidien kysyntä tulee kasvamaan entiseltään. Jo tällä hetkellä lantanoidien tuotannossa ilmenee tasapaino-ongelma, jossa osaa...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Virtanen, Emilia
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Kemian laitos, Department of Chemistry, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2020
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68662
_version_ 1826225688895553536
author Virtanen, Emilia
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Virtanen, Emilia Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Virtanen, Emilia Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Virtanen, Emilia
datasource_str_mv jyx
description Lantanoideja sovelletaan hyvin laajasti teknologian eri osa-alueilla ja uusiutuvan energian tuotannossa. Tulevaisuudessa vihreämmän energian ja sähköautojen yleistyessä lantanoidien kysyntä tulee kasvamaan entiseltään. Jo tällä hetkellä lantanoidien tuotannossa ilmenee tasapaino-ongelma, jossa osaa lantanoideista tuotetaan ylimäärin, mutta kriittisiä lantanoideja kuten neodyymiä tuotetaan suhteessa vähän sen suureen kysyntään. Tasapaino-ongelmaan ja lantanoidien kasvavaan kysyntään voitaisiin tulevaisuudessa vastata alkamalla hyödyntämään sekundäärisiä lähteitä. Potentiaalisia sekundäärisiä lähteitä ovat erityisesti teollisuuden sivuvirrat ja elektroniikkaromu. Kierrätysasteet lantanoidien lopputuotteille ovat kuitenkin tällä hetkellä vain noin prosentin luokkaa, sillä kustannustehokkaita kierrätysprosesseja ei vielä ole kehitetty. Lantanoidien tehokas kierrättäminen vaatisi siten sekundääristen lähteiden uuttoprosessien kehittämistä tehokkaampaan suuntaan esimerkiksi uuttoreagensseja parantelemalla. Tällä hetkellä tutkitaan jo nykyiseltään yleisesti käytettyjen reagenssien uuttotehokkuuden parantamista sekä etsitään uusia uuttoreagensseja, kuten α-aminofosfonaatteja, jotka ovat antaneet alustavasti hyviä tuloksia. α-Aminofosfonaatteja voidaan syntetisoida suoraviivaisesti kolmen komponentin synteesireiteillä. Pro gradu tutkielman kirjallisessa osassa käsitellään ensin lyhyesti lantanoidien perusominaisuuksia ja tarkastellaan niiden käyttökohteita, tuotantoa ja mahdollisia sekundäärisiä lähteitä. Sitten käydään lävitse tutkimuksia lantanoidien talteenottamisesta sekundäärisistä lähteistä ja tarkastellaan perinteisten uuttoreagenssien muodostamien ioninesteiden tutkimuksia sekä tutkimuksia α-aminofosfonaattien toimivuudesta uuttoreagensseina. Lopuksi tarkastellaan vielä α-aminofosfonaattien synteesireittejä eri lähtöaineista. Kokeellisessa osassa syntetisoitiin kolme α-aminodimetyylifosfonaattia kirjallisuudessa raportoidulla tavalla. α-Aminodimetyylifosfonaattien kompleksoitumista tutkittiin tekemällä 31P NMR-titrauksia, jolloin havaittiin tutkittavana olleen ligandin koordinoituvan 1:3 metalli-ligandisuhteella yttriumin kanssa. Syntetisoiduille yhdisteille tehtiin uutto ja saostuskokeita lantanoidien kanssa typpi- ja rikkihapossa synteettisillä liuoksilla. Aminofosfonaattien substituenttien havaittiin vaikuttavan kykyyn uuttaa ja saostaa lantanoideja liuoksesta. Syntetisoiduista yhdisteistä parhaimmaksi uuttoreagenssiksi soveltuisi difosfonaatti, jonka substituenttina on teollisuudessakin käytetty 2-etyyliheksyyli.
first_indexed 2024-09-11T08:50:57Z
format Pro gradu
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Moilanen, Jani", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "V\u00e4is\u00e4nen, Ari", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Virtanen, Emilia", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2020-04-24T06:09:15Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2020-04-24T06:09:15Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2020", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68662", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Lantanoideja sovelletaan hyvin laajasti teknologian eri osa-alueilla ja uusiutuvan energian tuotannossa. Tulevaisuudessa vihre\u00e4mm\u00e4n energian ja s\u00e4hk\u00f6autojen yleistyess\u00e4 lantanoidien kysynt\u00e4 tulee kasvamaan entiselt\u00e4\u00e4n. Jo t\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 lantanoidien tuotannossa ilmenee tasapaino-ongelma, jossa osaa lantanoideista tuotetaan ylim\u00e4\u00e4rin, mutta kriittisi\u00e4 lantanoideja kuten neodyymi\u00e4 tuotetaan suhteessa v\u00e4h\u00e4n sen suureen kysynt\u00e4\u00e4n. Tasapaino-ongelmaan ja lantanoidien kasvavaan kysynt\u00e4\u00e4n voitaisiin tulevaisuudessa vastata alkamalla hy\u00f6dynt\u00e4m\u00e4\u00e4n sekund\u00e4\u00e4risi\u00e4 l\u00e4hteit\u00e4. Potentiaalisia sekund\u00e4\u00e4risi\u00e4 l\u00e4hteit\u00e4 ovat erityisesti teollisuuden sivuvirrat ja elektroniikkaromu. Kierr\u00e4tysasteet lantanoidien lopputuotteille ovat kuitenkin t\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 vain noin prosentin luokkaa, sill\u00e4 kustannustehokkaita kierr\u00e4tysprosesseja ei viel\u00e4 ole kehitetty. Lantanoidien tehokas kierr\u00e4tt\u00e4minen vaatisi siten sekund\u00e4\u00e4risten l\u00e4hteiden uuttoprosessien kehitt\u00e4mist\u00e4 tehokkaampaan suuntaan esimerkiksi uuttoreagensseja parantelemalla. T\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 tutkitaan jo nykyiselt\u00e4\u00e4n yleisesti k\u00e4ytettyjen reagenssien uuttotehokkuuden parantamista sek\u00e4 etsit\u00e4\u00e4n uusia uuttoreagensseja, kuten \u03b1-aminofosfonaatteja, jotka ovat antaneet alustavasti hyvi\u00e4 tuloksia. \u03b1-Aminofosfonaatteja voidaan syntetisoida suoraviivaisesti kolmen komponentin synteesireiteill\u00e4.\nPro gradu tutkielman kirjallisessa osassa k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n ensin lyhyesti lantanoidien perusominaisuuksia ja tarkastellaan niiden k\u00e4ytt\u00f6kohteita, tuotantoa ja mahdollisia sekund\u00e4\u00e4risi\u00e4 l\u00e4hteit\u00e4. Sitten k\u00e4yd\u00e4\u00e4n l\u00e4vitse tutkimuksia lantanoidien talteenottamisesta sekund\u00e4\u00e4risist\u00e4 l\u00e4hteist\u00e4 ja tarkastellaan perinteisten uuttoreagenssien muodostamien ioninesteiden tutkimuksia sek\u00e4 tutkimuksia \u03b1-aminofosfonaattien toimivuudesta uuttoreagensseina. Lopuksi tarkastellaan viel\u00e4 \u03b1-aminofosfonaattien synteesireittej\u00e4 eri l\u00e4ht\u00f6aineista.\nKokeellisessa osassa syntetisoitiin kolme \u03b1-aminodimetyylifosfonaattia kirjallisuudessa raportoidulla tavalla. \u03b1-Aminodimetyylifosfonaattien kompleksoitumista tutkittiin tekem\u00e4ll\u00e4 31P NMR-titrauksia, jolloin havaittiin tutkittavana olleen ligandin koordinoituvan 1:3 metalli-ligandisuhteella yttriumin kanssa. Syntetisoiduille yhdisteille tehtiin uutto ja saostuskokeita lantanoidien kanssa typpi- ja rikkihapossa synteettisill\u00e4 liuoksilla. Aminofosfonaattien substituenttien havaittiin vaikuttavan kykyyn uuttaa ja saostaa lantanoideja liuoksesta. Syntetisoiduista yhdisteist\u00e4 parhaimmaksi uuttoreagenssiksi soveltuisi difosfonaatti, jonka substituenttina on teollisuudessakin k\u00e4ytetty 2-etyyliheksyyli.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Miia Hakanen (mihakane@jyu.fi) on 2020-04-24T06:09:15Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2020-04-24T06:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2020", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "56", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "lantanoidit", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Aminometyylifosfonaattiligandien syntetisoiminen ja niiden hy\u00f6dynt\u00e4minen lantanoidien talteenotossa", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202004242874", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Kemian laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Chemistry", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Ep\u00e4orgaaninen ja analyyttinen kemia", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Inorganic and Analytical Chemistry", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "restrictedAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4031", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "harvinaiset maametallit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "talteenotto", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accessrights", "value": "P\u00e4\u00e4sy\u00e4 osaan aineistoa on rajoitettu. Aineisto on luettavissa Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopiston kirjaston <a href=\"https://kirjasto.jyu.fi/fi/tyoskentelytilat/laitteet-ja-tilat\">arkistoty\u00f6asemalta</a>.", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accessrights", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accessrights", "value": "<br><br>Part of the work has restricted access. Therefore the material can be read only at the archival <a href=\"https://kirjasto.jyu.fi/en/workspaces/facilities\">workstation</a> at Jyv\u00e4skyl\u00e4 University Library reserved for the use of archival materials.", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": "accessrights", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_68662
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:56:33Z
main_date 2020-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2020
publishDate 2020
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Virtanen, Emilia Aminometyylifosfonaattiligandien syntetisoiminen ja niiden hyödyntäminen lantanoidien talteenotossa lantanoidit Epäorgaaninen ja analyyttinen kemia Inorganic and Analytical Chemistry 4031 harvinaiset maametallit talteenotto
title Aminometyylifosfonaattiligandien syntetisoiminen ja niiden hyödyntäminen lantanoidien talteenotossa
title_full Aminometyylifosfonaattiligandien syntetisoiminen ja niiden hyödyntäminen lantanoidien talteenotossa
title_fullStr Aminometyylifosfonaattiligandien syntetisoiminen ja niiden hyödyntäminen lantanoidien talteenotossa Aminometyylifosfonaattiligandien syntetisoiminen ja niiden hyödyntäminen lantanoidien talteenotossa
title_full_unstemmed Aminometyylifosfonaattiligandien syntetisoiminen ja niiden hyödyntäminen lantanoidien talteenotossa Aminometyylifosfonaattiligandien syntetisoiminen ja niiden hyödyntäminen lantanoidien talteenotossa
title_short Aminometyylifosfonaattiligandien syntetisoiminen ja niiden hyödyntäminen lantanoidien talteenotossa
title_sort aminometyylifosfonaattiligandien syntetisoiminen ja niiden hyödyntäminen lantanoidien talteenotossa
title_txtP Aminometyylifosfonaattiligandien syntetisoiminen ja niiden hyödyntäminen lantanoidien talteenotossa
topic lantanoidit Epäorgaaninen ja analyyttinen kemia Inorganic and Analytical Chemistry 4031 harvinaiset maametallit talteenotto
topic_facet 4031 Epäorgaaninen ja analyyttinen kemia Inorganic and Analytical Chemistry harvinaiset maametallit lantanoidit talteenotto
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68662 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202004242874
work_keys_str_mv AT virtanenemilia aminometyylifosfonaattiligandiensyntetisoiminenjaniidenhyödyntäminenlantanoidient