Tiedotteet

Näytä tiedotekategoriat

Etusivu » Tiedotteet » Tiede ja tutkimus » Väitös: Uusia menetelmiä platinaryhmän alkuaineiden analytiikkaan

Oulun yliopisto

Väitös: Uusia menetelmiä platinaryhmän alkuaineiden analytiikkaan

Tiedote.
Julkaistu: 09.08.2016 klo 13:04
Julkaisija: Oulun yliopisto

Tässä väitöstutkimuksessa kehitettiin analyysimenetelmiä katalyyttimateriaalien ja ympäristönäytteiden palladium-, platina-, rodium- ja ruteniumpitoisuuksien määrityksiin. Tämän työn keskeisimmät havainnot liittyivät kahteen tulosten luotettavuuden kannalta merkittävään vaiheeseen: näytteiden tehokkaaseen liuotukseen sekä mittauksiin liittyvien häiriöiden poistoon. Lisäksi tutkittiin kyseisten menetelmien soveltuvuutta laajempaan käyttöön platinaryhmän alkuaineiden kierrätyksen parissa.

Platinaryhmän alkuaineita, erityisesti palladiumia, platinaa, rodiumia ja ruteniumia hyödynnetään monissa teknisissä sovelluksissa. Yksi tunnetuimmista on autoliikenteen haitallisten päästöjen vähentäminen platinaryhmän alkuaineita sisältävien pakokaasukatalysaattorien avulla. Muita sovelluskohteita ovat esimerkiksi teollisuuskatalyytit, elektroniikkakomponentit ja syöpälääkkeet. Luotettavat analyysimenetelmät ovat tarpeen koko tuotantoketjun ajan, aina raaka-aineiden käyttökelpoisuuden selvittämisestä tuotteiden laadunvalvontaan. Lisäksi analyysimenetelmiä tarvitaan arvioitaessa ympäristöön päätyvien platinaryhmän alkuaineiden määrää.

Liuotusolosuhteiden optimointi on tärkeää, sillä platinaryhmän alkuaineita sisältävät materiaalit ovat usein hyvin kestäviä. Tässä tutkimuksessa näytteiden liuotuksessa hyödynnettiin pääasiassa mikroaaltoavusteisia menetelmiä niiden nopeuden ja tehokkuuden vuoksi. Kaikki mittaukset suoritettiin liuotetuista näytteistä plasmatekniikoita käyttäen. Tällöin vain liuoksen mukana kuumaan plasmaan päätyvät alkuaineet voitiin havaita niiden lähettäessä sähkömagneettista säteilyä (ICP-OES) tai ionisoituessa (ICP-MS).

Näytteet sisältävät lähes aina myös useita muita alkuaineita, jotka voivat liuetessaan ja plasmaan päätyessään aiheuttaa häiriöitä. Nämä, niin kutsutut spektraaliset häiriöt, aiheutuvat, kun vähintään kaksi eri alkuainetta lähettää sähkömagneettista säteilyä samalla aallonpituudella tai vaihtoehtoisesti plasmassa muodostuu vähintään kaksi erilaista ionia, joilla on sama massa/varaus-suhde. Tällöin saadaan liian suuri mittaustulos. Spektraaliset häiriöt aiheuttivat ongelmia erityisesti määritettäessä hyvin alhaisia palladium-, platina- ja rodiumpitoisuuksia ympäristönäytteistä. Häiriöt voitiin poistaa käyttämällä samepisteuuttoa, jolla erotettiin platinaryhmän alkuaineet ja häiriöitä muodostavat alkuaineet eri liuoksiin ennen mittausta. Toisaalta tutkimuksessa hyödynnettiin myös uusinta saatavilla olevaa mittausteknologiaa (ICP-MS/MS), jossa häiritsevät ionit ja tutkittavat ionit erotettiin toisistaan niiden reagoidessa mittalaitteessa sopivan kaasun, tässä tapauksessa ammoniakin kanssa.

Edelleen, platinaryhmän alkuaineiden kierrätyksen merkitys on korostumassa. Esimerkiksi Euroopan Unioni on luokitellut platinaryhmän alkuaineet kriittisiksi raaka-aineiksi. Tärkeimmät tähän luokitukseen johtaneet syyt olivat tuotannon sijoittuminen pääasiassa EU-maiden ulkopuolelle, kierrätyksen puutteellisuus sekä platinaryhmän alkuaineiden heikko korvattavuus muilla materiaaleilla. Tämän vuoksi tutkimuksessa selvitettiin kehitettyjen menetelmien soveltuvuutta myös suuremmassa mittakaavassa, platinaryhmän alkuaineiden kierrätyksen parissa.

- - -

Filosofian maisteri Terhi Suoranta väittelee Oulun yliopistossa 12.8.2016. Kemian alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on Advanced analytical methods for platinum group elements. Applications in the research of catalyst materials, recycling and environmental issues. (Platinaryhmän alkuaineiden uudet analyysimenetelmät ja niiden hyödyntäminen katalyyttimateriaalien, kierrätysmahdollisuuksien ja ympäristönäytteiden tutkimuksessa). Vastaväittäjänä toimii professori Sebastien Rauch (Chalmers University of Technology, Ruotsi) ja kustoksena dosentti Paavo Perämäki. Väitöstilaisuus alkaa Linnanmaalla OP-salissa (L10) klo 12.

- - -

Oppiarvo ja nimi:
Filosofian maisteri Terhi Suoranta

Syntymäaika ja -paikka:
1987 Raahe

Yo-tutkintovuosi ja koulu:
2006 Raahen lukio

Tiedekunta ja laitos:
Luonnontieteellinen tiedekunta, kemia
0294 480 000

Väittelijän yhteystiedot:
terhi.suoranta@oulu.fi

Väitöskirjan www-osoite: http://jultika.oulu.fi/Record/isbn978-952-62-1279-1

* * * * * * * * * *

Oulun yliopisto
Viestintä, markkinointi ja yhteiskuntasuhteet
PL 8000
90014 Oulun yliopisto
viestinta@oulu.fi
0294 484 092

Hae kategoriasta

ePressin asiakkaita
Trafi Radisson Blu Tellabs