康奈尔大学的研究人员创造了一种可持续的方法，从电子垃圾中提取黄金，并将其用作催化剂，将二氧化碳转化为有价值的有机材料。该工艺提供了一种替代传统提取方法的生态友好型方法，利用了大量电子废弃物，并有助于减少二氧化碳排放，为环境保护和资源回收提供了一条前景广阔的途径。
从电子垃圾中创新回收黄金
康奈尔大学领导的一个研究小组创造了一种从电子垃圾中提取黄金的方法，并将其重新用作催化剂，将主要温室气体二氧化碳（CO2）转化为有用的有机材料。
这种创新方法可以为每年产生的 5000 万吨电子垃圾中的一部分提供可持续的解决方案，目前只有 20% 的电子垃圾得到了回收利用。 农业与生命科学学院食品化学与配料技术系约永昆副教授 Alireza Abbaspourrad 的实验室博士后研究员 Amin Zadehnazari 着重强调了这一工艺潜在的环境和实用效益。
选择性金吸附的突破性进展
Zadehnazari 开发了两种乙烯基连接共价有机框架 (VCOF)，用于有效去除废弃电路板中的金离子和纳米颗粒。 其中一种 VCOF 令人印象深刻，它能捕获 99.9% 的金，同时最大限度地减少对镍和铜等其他金属的提取，确保了高选择性的回收过程。
"然后，我们就可以利用含金COFs将二氧化碳转化为有用的化学品。 "Zadehnazari说："通过将二氧化碳转化为增值材料，我们不仅减少了废物处理需求，还带来了环境和实际效益。 这对环境来说是一种双赢。"
《Recycling E-waste Into Gold-loaded Covalent Organic Framework Catalysts for Terminal Alkyne Carboxylation》一文于12月30日发表在Nature Communications上，Abbaspourrad是该文的通讯作者，Zadehnazari是该文的第一作者。
生态友好型黄金提取技术
电子垃圾是一座名副其实的金矿： 据估计，一吨电子垃圾中的黄金含量至少是一吨金矿石的 10 倍。 预计到 2030 年，电子垃圾的数量将达到 8000 万吨，因此找到回收贵金属的方法变得越来越重要。
从电子垃圾中回收黄金的传统方法涉及包括氰化物在内的刺激性化学品，会对环境造成危害。 新的方法利用化学吸附--颗粒与表面的粘附--实现了无有害化学物质的回收。
基于 COF 的新型方法的优势
共价有机框架（COF）是一种多孔晶体材料，具有多种潜在用途，包括化学传感和能量存储。 研究人员 以四硫富戊二烯（TTF）和四苯乙烯（TPE）为构建模块，合成了两种 VCOF。
TTF-COF 由于富含硫，而金对硫具有天然的亲和力，因此显示出卓越的金吸附性。 除了显示出较高的吸附能力外，TTF-COF 还经受住了 16 次洗涤和重复使用，吸附效率几乎没有下降。
在 50 摄氏度摄氏度（122 摄氏度华氏度）的二氧化碳环境压力下，产生的含金 COF 通过羧化作用将二氧化碳有效地转化为有机物。
从电子垃圾中回收黄金和其他贵金属的其他方法通常不像最新发现的方法那样具有选择性，而且会产生杂质。这些类型的电子设备中含有多少黄金和其他贵金属，因此能够有选择性地回收想要的金属--在这种情况下就是黄金--是非常重要的。
DOI: 10.1038/s41467-024-55156-3
编译自/scitechdaily
