Um composto cristalino flexível, batizado de GaSbS-1, mostrou capacidade de remover íons de terras raras de águas radioativas em poucos minutos, mantendo estabilidade química e resistência à radiação. O resultado foi descrito em artigo publicado em 27 de outubro de 2025 na revista Advanced Materials.
Formado por gálio, antimônio e enxofre na razão [(CH3)2NH2]2Ga2Sb2S7, o material nasce em solvente eutético profundo e incorpora cátion dimetilamônio entre suas camadas. Essas folhas atômicas apresentam ondulações microscópicas que permitem ajustar a distância interlamelar quando íons hidratados se aproximam, dispensando a etapa de desidratação que costuma limitar a captura em adsorventes rígidos.
Em testes com soluções contendo cerca de 6 ppm de íons de ítrio, cério, európio e túlio, o GaSbS-1 atingiu equilíbrio em aproximadamente cinco minutos e obteve eficiência entre 97 % e 99 %. As capacidades máximas foram de 63 mg g−1 (ítrio), 125 mg g−1 (cério), 143 mg g−1 (európio) e 138 mg g−1 (túlio).
A estrutura manteve integridade entre pH 2 e 12 e resistiu a doses beta e gama superiores a 150 kGy, patamar típico de correntes de rejeitos nucleares. Ensaios de seletividade indicaram pouca interferência de sódio, potássio, magnésio e cálcio, mesmo em concentrações muito superiores, enquanto carbonato foi o único ânion a afetar significativamente a adsorção.
O desempenho também foi verificado em águas de torneira, mineral, de lago e do mar. Em meio salino, a remoção chegou a 90 % para elementos como neodímio e európio. Em coluna com 1,45 g do adsorvente, 20 000 volumes de leito passaram com remoção inicial acima de 93 %, caindo gradualmente apenas após metade da operação.
Imagem: Nanowerk https
Os autores produziram ainda uma membrana de 40 µm, revestindo politetrafluoretileno com microcristais de GaSbS-1. Sob fluxo pressurizado, soluções de 0,1 ppm tiveram 99,7 % dos íons retidos em menos de 0,25 s; a eficiência permaneceu acima de 99 % mesmo com concentração dez vezes maior por centenas de mililitros.
A regeneração ocorreu com lavagem em solução de cloreto de potássio, liberando as terras raras e recuperando a maior parte da capacidade adsorvente. Após vários ciclos, a queda de desempenho foi modesta, sem perda da ordem cristalina.
Com informações de Nanowerk
