最新研究:使用多孔卟啉從電子廢物中回收貴金屬

2021-02-27 貴金屬點點通

一個國際研究人員團隊使用多孔卟啉製造了一種吸附劑，該吸附劑可用於從電子廢物中回收貴金屬。該研究小組的研究發現表明，他們的吸附劑可以有效地在廢棄電子設備中回收各種貴金屬。卟啉，英語：porphyrin，是一種具有環狀結構分子互聯而形成的大分子雜環化合物，它易於與包括貴金屬在內的過渡金屬結合。

研究團隊使用卟啉通過連接卟啉的環來創建稱為「COP-180」的多孔卟啉聚合物的吸附劑。如圖所示多孔卟啉聚合物（COP-180）可以從計算機電路板上提取金並生產純金塊。

研究人員指出，該聚合物的結構使其在浸入酸性溶液中時能夠保持其穩定性，這很重要，因為酸性溶液用於去除電路板和視頻屏幕中的金屬，而且其高孔隙度使其能夠吸收大量貴金屬。
隨著電子技術變得越來越複雜，電子廢舊設備包含了越來越多的貴金屬。但是，由於回收這些金屬既困難又危險，因此大多數金屬和其他構成電子廢物的成分一起被丟進入了垃圾堆裡。幾組研究人員已經嘗試了各種材料來製造吸附劑，這種吸附劑的性質使其可以收集其它物質，可用於從電子廢物中回收貴金屬。但是到目前為止，這些努力在成本或環境上還不夠理想。在這項新的研究工作中，研究人員找到了一種合成多孔聚合物吸附劑的方法，該吸附劑能夠以廉價、清潔和高效的方式完成這項工作。

如圖所示使用新型的多孔卟啉聚合物選擇性地捕獲從電子廢物中回收金。

對該聚合物進行的測試表明，它在吸附鉑方面非常有效，而在吸附金方面則出乎意料地高效。仔細觀察與比較兩者效果，發現鉑在酸性溶液中均勻分散，但金結成塊狀，使該吸附劑比預期的還收集得更多。

對實際存在的電子廢物進行的測試表明，僅僅使用一克這樣的吸附劑，其製造成本僅為5美元，就可以收集價值高達64美元的金。研究人員指出，該聚合物吸附劑還可以重複使用，既經濟、又環保。該最新研究成果論文發表在最近的《美國國家科學院院刊》上。

參考：Yeongran Hong et al. Precious metal recovery from electronic waste by a porous porphyrin polymer, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.2000606117

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