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奥斯卡小金人所用黄金,竟可从垃圾里提取!新研究解读

已有 975 次阅读 2024-3-14 14:16 |系统分类:科普集锦

就在这个星期,第96届奥斯卡获奖名单已揭晓,诺兰的电影《奥本海默》成为本届奥斯卡的最大赢家,斩获最佳影片、最佳导演、最佳男主、最佳男配等7项大奖,7个小金人拿到手软!

沉迷于学习的小编看到这么多小金人,第一反应不是:

竟是想起了最近科研圈一项神奇的研究:

苏黎世联邦理工学院的大佬们用奶酪副产品搞起了“魔法”!

他们从电子垃圾中提取出了黄金......

背景介绍

将基础材料转化为黄金是古代炼金术士一直所追求,但难以实现的目标之一。电子垃圾中含有多种有价值的金属,包括铜、钴等,及大量的金。随着对贵金属需求的日益增长,从废旧智能手机和电脑中回收黄金成为了一种极具吸引力的途径。然而,传统的回收方法不仅能耗高,而且常常需要使用有毒化学物质。苏黎世联邦理工学院Raffaele Mezzenga 教授课题组在最近一项研究化身为“炼金术士”的工作中提出了一种高效、经济且可持续的回收方案:利用奶酪制作过程中的一种副产品——蛋白质基质制成的海绵,成功有效地从电子垃圾中提取出了黄金。

图1.电脑主板上的金部分

吸附&回收黄金过程

在材料制备过程中,研究团队首先通过在酸性和高温条件下对乳清蛋白进行变性处理,使其在凝胶中形成蛋白质纳米纤维。随后,将凝胶干燥并制成海绵作为提取金的吸附材料。

在提取金过程中,研究人员从20块旧电脑主板中回收金属部件,并在酸浴条件下将其溶解,使主板中的金属离子化。

然后将蛋白质纤维海绵浸入金属离子溶液中,金离子会优先附着在纤维上。尽管其他金属离子也能附着,但金离子的吸附效率更高。

最后,通过加热蛋白质纤维海绵,金离子被还原成薄片,再将这些薄片熔化成金块。研究团队从20块电脑主板中提取出了约450 mg的金块,相当于其边长约为0.2 cm的立方体,金块中金的含量达到了91%(其余为铜)。

图2.以食物垃圾(乳清)和电子垃圾为起始原料,通过提取纯金产生纯净价值的路线示意图[1]

写在最后

研究团队的计算表明,这项新技术在商业上具有可行性。原料采购成本加上整个工艺的能源成本,比可回收黄金的价值低50倍。

这一发现凸显了科技在推动环境保护和资源循环再利用方面的巨大潜力。该创新技术不仅展示了从废弃物中提取宝贵资源的可能性,而且还强调了在整个过程中减少能源消耗和避免有害化学物质使用的重要性。

这种对可持续发展和环境保护的关注,与泊菲莱PLR-GSPR常压气固相光催化反应系统这款设备的应用领域高度契合。

PLR-GSPR常压气固相光催化反应系统主要应用于光降解气体污染物(如VOCs 、甲醛、氮氧化物、硫氧化物等)以及一些常温常压(光)化学反应 ,如光催化CO₂还原、膜光催化等。PLR-GSPR常压气固相光催化反应系统还作为关键装置参与制订了国家标准GB/T 39716-2020《光催化材料及制品空气净化性能测试方法氮氧化物的去除》。

设备具备如下3个优势:

  • 1、精准调控原料气体湿度

反应系统中的配气模块采用高精度智能控制模式,结合加湿灌,可精准调控原料气体中CO₂气体的湿度。

图3. PLR-GSPR常压气固相光催化反应系统湿度控制示意图

  • 2、高传质效率

反应器扁平化设计,可减短CO₂到光催化剂表面的自由扩散距离,增强CO₂与光催化剂的碰撞几率,提高传质效率。

  • 3、高效气体循环

密闭相反应模式具有气体循环装置,有利于传质作用。

在未来,泊菲莱将继续研发更多先进科研设备,为环境保护事业做出贡献。

关于文献部分解读仅为笔者根据参考文献进行翻译和汇总,笔者水平有限,如有错误,请大家指正修改!

参考文献

[1]   PEYDAYESH M, BOSCHI E, DONAT F, et al. Gold Recovery from E-Waste by Food-Waste Amyloid Aerogels [J]. Advanced Materials, n/a(n/a): 2310642.

科学网文章后方图片.jpg



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