Перетворення старої електроніки на золото: прорив у переробці

Дослідники з Корнельського університету створили екологічно чистий метод вилучення золота з електронних відходів і використання його як каталізатора для перетворення CO2 на цінні органічні матеріали. Цей процес забезпечує екологічну альтернативу традиційним методам видобутку, використовує величезну кількість електронних відходів і допомагає зменшити викиди CO2, демонструючи багатообіцяючий шлях для збереження навколишнього середовища та відновлення ресурсів.

Інноваційне відновлення золота з електронних відходів

Команда дослідників під керівництвом Корнельського університету створила метод вилучення золота з електронних відходів і використання його як каталізатора для перетворення вуглекислого газу (CO2), основного парникового газу, на корисні органічні матеріали.

Цей інноваційний підхід міг би забезпечити стійке рішення для деяких із 50 мільйонів тонн електронних відходів, що утворюються щорічно, з яких лише 20% зараз переробляється. Амін Задехназарі, докторант у лабораторії Алірези Аббаспуррада, доцента кафедри харчової хімії та технології інгредієнтів Коледжу сільського господарства та природничих наук Йонгкеун Джо, підкреслив потенційні екологічні та практичні переваги цього процесу.

Прорив у селективній адсорбції золота

Zadehnazari розробив дві ковалентні органічні основи з вініловими зв’язками (VCOF) для ефективного видалення іонів золота та наночастинок із викинутих друкованих плат. Один із цих VCOF продемонстрував вражаючу здатність захоплювати 99,9% золота, мінімізуючи вилучення інших металів, таких як нікель і мідь, забезпечуючи високоселективний процес відновлення.

«Тоді ми можемо використовувати наповнені золотом COF для перетворення CO2 на корисні хімікати», — сказав Задехназарі. «Перетворюючи CO2 на матеріали з доданою вартістю, ми не тільки зменшуємо вимоги до утилізації відходів, але й забезпечуємо екологічні та практичні переваги. Це свого роду безпрограшний варіант для навколишнього середовища».

Аббаспоррад є автором-кореспондентом і головним автором Задехназарі «Переробка електронних відходів у ковалентні органічні каркасні каталізатори з золотим навантаженням для кінцевого карбоксилування алкінів», яка була опублікована 30 грудня в Nature Communications .

Екологічно чисті методи видобутку золота

Електронні відходи – це справжня золота жила: за оцінками, тонна електронних відходів містить принаймні в 10 разів більше золота, ніж тонна руди, з якої видобувається золото. І з огляду на те, що до 2030 року очікується 80 мільйонів метричних тонн електронних відходів, стає все важливішим знайти способи відновлення цього дорогоцінного металу. Традиційні методи відновлення золота з електронних відходів включають агресивні хімікати, зокрема ціанід, які становлять ризик для навколишнього середовища. Метод Задехназарі досягається без використання небезпечних хімікатів за допомогою хімічної адсорбції – прилипання частинок до поверхні.

Переваги нових методів на основі COF

Ковалентні органічні каркаси (COF) — це пористі кристалічні матеріали, відомі багатьма потенційними застосуваннями, включаючи хімічне зондування та зберігання енергії. Задехназарі синтезував два VCOF, використовуючи тетратіафульвален (TTF) і тетрафенілетилен (TPE) як будівельні блоки.

TTF-COF продемонстрував чудову адсорбцію золота завдяки своєму багатому вмісту сірки, до якої золото має природну спорідненість. На додаток до демонстрації високої адсорбційної здатності, TTF-COF витримав 16 промивань і повторного використання з незначною втратою ефективності адсорбції. А під навколишнім тиском CO2 при 50 градусах за Цельсієм (122 градусах за Фаренгейтом) отриманий наповнений золотом COF ефективно перетворював CO2 в органічну речовину шляхом карбоксилування. Інші методи відновлення золота та інших дорогоцінних металів з електронних відходів зазвичай не такі вибіркові, як ідея Задехназарі, і призводять до домішок, сказав Аббаспоррад.

«Дуже важливо знати, скільки золота та інших дорогоцінних металів йде в такі типи електронних пристроїв, мати можливість відновити їх таким чином, щоб ви могли вибірково захопити потрібний вам метал — у цьому випадку золото», — сказав Аббаспуррад.