*not as active students 24.1.2014 Kaivosvesiasioiden verkostoitumistilaisuus UEF Farmasia Wet Chemistry Alliance Seminar 24.1.2014 Wet chemistry alliance Synthetic chemistry Prof. J. Vepsäläinen (UEF) Ph.D. P. Turhanen (UEF-Spear) Ph.D. M. Häkkinen (UEF-Spear, TEKES) Ph.D. J. Leppänen (UEF) Ph.D. J. Weisell (TEKES) Ph.D. N. Jukarainen (Open) Ph.D. A. Alanne (HybRec -TEKES) M.Sc. E. Sankala (Grant, 2014) M.Sc. T. Soininen (Grant, 2014) Tech. M. Salminkoski (UEF) Student P. Jutila (2014) Student E. Topçu M.Sc. K. Aho (Open, 2015)* Biogenic polyamines Prof. L. Alhonen (UEF) Ph.D. T. Keinänen (UEF-Spear, KI) Ph.D. M. Hyvönen (KI, Academy) M.Sc. S. Ucal (Academy) Tech. T. Reponen (UEF-Russian) Biomolecule chemistry Dos. A. Närvänen (UEF) Ph.D. T. Huhtala (Post Doc, Company) M.Sc. J. Rytkönen (NGS Nano, 2014) M.Sc. S. Pitkänen (Company, 2015) Student T. Pennanen (Company, 2014) Student P. Sihvonen (2014) Student R. Thaba(2014) Student S. Mäkelä (2015) Tech student T. Salolahti (2014) Analytical and inorganic chemistry Ph.D. S. Peräniemi (UEF) Tech. H. Vepsäläinen (UEF) Student J-M. Aalto (2014) Student N. Holopainen Supp. emb. K. Auvinen (Kuopio City) Supp. emb. A. Reinikainen(Kuopio City) PhD students outside the alliance: M.Sc. J. Roivainen (2013) 1
Orgaaninen kemia - synteettinen kemia: orgaanisten yhdisteiden valmistaminen 1 mg - 1 kg skaalassa, erityisesti bisfosfonaatit ja polyamiinit 25 vuoden kokemus - uusien metalliselektiivisten adsorbenttien kehittäminen tavoitteena työkalupakki metallien selektiiviseen talteenottoon - reaktiomekanismit ja teoreettinen orgaaninen kemia - radioleimattujen yhdisteiden synteesi - orgaanisen kemian opetus N10O synteesi Stabiili runkorakenne Metalli-ionien tartuntakohta Lisää affiniteettia Vaikuttaa metalliselektiivisyyteen Epäorgaaninen kemia - kationien ja anionien käyttäytymisen tutkiminen - lähes kaikki jaksollisen järjestelmän alkuaineet - metallikompleksien tutkiminen, valmistus ja analytiikka - adsorbenttimateriaalien karakterisointi ja niiden ominaisuuksien tutkiminen - epäorgaanisen ja analyyttisen kemian opetus - laaja yhteistyöverkosto UEFn sisällä, kansallisesti ja kansainvälisesti (mm. Prof. Kafarski) N10O pulverina, TEM ja kiderakennekuva Ion chanel 2
Metallien keräys N10O - n. 55 alkuaineen sitoutuminen N10O:hon tutkittu N10O ja uraani - näytteitä neljästä kohteesta toimii hyvin vaikka paljon muita häiritseviä ioneja - myös uraanin rikastus onnistuu - ei 100% saannolla - regenerointi N10Ostä mahdollista, mutta kaipaa lisätutkimuksia Removal efficiency [%] Company Th U Mine T 66,1 96,1 Mine T* 99,9 100 Mine K - 100 Factory H - 99,1 Mine L - 100 3
Recovery-% 24.1.2014 Cr 3+ ja nahkateollisuus - nahkateollisuuden jätevedet sisältävät paljon kromia - tutkittu eri BP kykyä sitoa Cr(III) ja kehitetty yhdiste 5d (n=16), jolla saadaan > 95% Cr(III) poisto todellisista näytteitä Cr(III) Expulsion-% 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Sample 1 Sample 2 Sample 3 Sample 4 3b 5d Diphonix 5d, n = 15 16H, N10O, ph ja Cr(III) 100 80 60 40 16H N10O N10O 20 0 0 2 4 6 8 10 12 ph 16H 4
Metal concentration mg/shoots 24.1.2014 N10O ja Ni 2+ maaperässä - tutkittiin 7 eri BP kykyä sitoa Ni 2+, Zn 2+, Pb 2+, Cd 2+ maaperästä - N10O sitoi lähes 10x määrän nikkeliä maaperästä muihin verrattuna (muut tulokset ei merkittäviä) 2,0 1,8 1,6 ** 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 Ni- Ni+ Ni 2+ ja N10O Vain Ni 2+ 0,2 0,0 C 1 2 3 4 5 6 7 EDTA Ni uptake mg/shoots. n = 3, ** = p < 0.001 (Ni-: ei lisättyä nikkeliä, Ni+: lisätty nikkeliä kasteluveden mukana) Analyyttinen kemia Orgaaninen analytiikka: - orgaanisten yhdisteiden tunnistaminen, kvantitointi ja menetelmäkehitys perustuen NMR, IR ja UV spektroskopiaan sekä massaspektrometriaan - alkuaineanalyysit: C, H, N, S, P ja (O) - HPLC ja muut kromatografiset menetelmät Epäorgaaninen analytiikka: - metallien määrittäminen AAS, EDXRF, spektrofotometria, yms. menetelmillä - laaja-alainen menetelmäkehitys kationien ja anionien kvantitatiiviseen määrittämiseen - anionien määrittäminen ionikromatografia 5
1 H NMR spektrejä prosessivesistä Kvalitatiivinen ja kvantatiivinen analyysi ppm tasolle Projektit liittyen kaivoksiin - UEF kärkihanke P/N-compounds - SeeWay Green Mining TEKES-hanke, yhteistyö GTK, Savonia, OY - MineWaCon EAKR-hanke, yhteistyö GTK, Savonia - HybRec Green Mining TEKES-hanke - pitäisi löytää rahoitusta: * Rautalammin skandiumhanke (N10O toimii) * REE alkuaineiden talteenotto (N10O lupaava) * metalliselektiivisen työkalupakin kehittäminen * uudet menetelmät sulfaatin talteenottoon 6
Yhteistyöverkosto 7