新發現:石墨烯可用於高效回收電子垃圾中的金資源
【環球網科技綜合報道】8月24日消息,記者從中科院官網了解到,近日,中國科學院深圳理工大學(暫定名)/中科院深圳先進技術研究院/中科院金屬研究所成會明與清華大學深圳國際研究生院、英(ying)國(guo)曼(man)徹(che)斯(si)特(te)大(da)學(xue)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)等(deng)發(fa)現(xian),可(ke)控(kong)製(zhi)備(bei)的(de)還(hai)原(yuan)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)烯(xi)材(cai)料(liao)對(dui)電(dian)子(zi)垃(la)圾(ji)中(zhong)痕(hen)量(liang)的(de)金(jin)資(zi)源(yuan)具(ju)有(you)超(chao)強(qiang)的(de)提(ti)取(qu)能(neng)力(li),無(wu)需(xu)外(wai)加(jia)能(neng)量(liang)和(he)其(qi)他(ta)材(cai)料(liao)與(yu)化(hua)學(xue)品(pin),這(zhe)種(zhong)石(shi)墨(mo)烯(xi)材(cai)料(liao)就(jiu)可(ke)對(dui)金(jin)離(li)子(zi)進(jin)行(xing)快(kuai)速(su)吸(xi)附(fu)並(bing)同(tong)時(shi)還(hai)原(yuan)得(de)到(dao)純(chun)金(jin)顆(ke)粒(li)。該材料對濃度為10 mg/L含金溶液的吸附容量可達1.85 g/g,即使金離子濃度低至0.00002 mg/L時也能對其實現有效提取吸附。
該研究發現,這類石墨烯材料的微觀結構決定了其對金的吸附性能,其石墨烯區域和含氧官能團區域(氧化區)共(gong)同(tong)發(fa)揮(hui)作(zuo)用(yong)是(shi)實(shi)現(xian)其(qi)優(you)異(yi)的(de)金(jin)吸(xi)附(fu)提(ti)取(qu)性(xing)能(neng)的(de)關(guan)鍵(jian)。其(qi)中(zhong)石(shi)墨(mo)烯(xi)區(qu)域(yu)可(ke)以(yi)自(zi)發(fa)地(di)將(jiang)金(jin)離(li)子(zi)還(hai)原(yuan)為(wei)金(jin)屬(shu)態(tai)金(jin),與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)氧(yang)化(hua)區(qu)使(shi)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)分(fen)散(san)性(xing),保(bao)證(zheng)了(le)石(shi)墨(mo)烯(xi)的(de)大(da)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji)及(ji)對(dui)金(jin)離(li)子(zi)的(de)高(gao)效(xiao)吸(xi)附(fu)。而(er)且(qie)石(shi)墨(mo)烯(xi)材(cai)料(liao)可(ke)以(yi)對(dui)金(jin)離(li)子(zi)實(shi)現(xian)精(jing)準(zhun)的(de)選(xuan)擇(ze)性(xing)吸(xi)附(fu),通(tong)過(guo)調(tiao)控(kong)其(qi)含(han)氧(yang)官(guan)能(neng)團(tuan)的(de)質(zhi)子(zi)化(hua)過(guo)程(cheng),石(shi)墨(mo)烯(xi)在(zai)幾(ji)乎(hu)不(bu)吸(xi)附(fu)共(gong)存(cun)的(de)其(qi)他(ta)金(jin)屬(shu)元(yuan)素(su)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),能(neng)從(cong)電(dian)子(zi)垃(la)圾(ji)中(zhong)精(jing)準(zhun)地(di)提(ti)取(qu)金(jin)。
此外,該團隊還發展了一種基於石墨烯薄膜的連續金吸附方法,適於規模化生產,可高效、連(lian)續(xu)地(di)從(cong)電(dian)子(zi)垃(la)圾(ji)中(zhong)回(hui)收(shou)金(jin)資(zi)源(yuan)。值(zhi)得(de)指(zhi)出(chu)的(de)是(shi),由(you)於(yu)采(cai)用(yong)商(shang)用(yong)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)烯(xi)為(wei)原(yuan)材(cai)料(liao),成(cheng)本(ben)很(hen)低(di),該(gai)石(shi)墨(mo)烯(xi)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)大(da)規(gui)模(mo)應(ying)用(yong)的(de)經(jing)濟(ji)可(ke)行(xing)性(xing),為(wei)解(jie)決(jue)金(jin)資(zi)源(yuan)可(ke)持(chi)續(xu)性(xing)發(fa)展(zhan)和(he)電(dian)子(zi)垃(la)圾(ji)的(de)雙(shuang)重(zhong)挑(tiao)戰(zhan)提(ti)供(gong)了(le)新(xin)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。
該研究工作以Highly Efficient and Selective Extraction of Gold by Reduced Graphene Oxide為題發表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。
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