模块化体的共价有机框架高效率的黄金回收
Minghao Liu1,2, Di Jiang3,4, Yubin Fu5
1CAS Key Laboratory of Low-Carbon Conversion Science and Engineering, Shanghai Advanced Research Institute (SARI), Chinese Academy of Sciences (CAS), Shanghai, 201210, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|November 20, 2023
概括
在共价有机框架 (COF) 中的骨架工程显著提高了从电子废物中捕获黄金 (Au) 的效果. 离子COF表现出优越的吸附动力学和吸附能力,为黄金回收提供了一个有前途的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境化学环境化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 探索共价有机框架 (COFs) 来从电子废物中回收黄金.
- 现有的方法通常依赖于键纳米陷,忽视了骨架设计.
- 黄金盐的弱结合限制了当前COF吸附剂的效率.
研究的目的:
- 为高效的黄金 (Au) 捕获而设计COF骨架.
- 为了研究日利胺单元电离对黄金吸附的影响.
- 开发先进的吸附剂,用于从电子废物中选择性回收黄金.
主要方法:
- 结合二胺单元的COF的骨架工程.
- 电荷中性和离子COFs的合成.
- 黄金吸附实验和容量测量.
- 选择性测试和循环稳定性评估.
- 理论计算以阐明结合机制.
主要成果:
- 工程化COF表现出超过1750毫克/克的高金容量.
- 在COF中对diarylamine单元的电离显著改善了吸附动力学和吸附能力.
- 离子COF在10分钟内达到90%的最大吸附能力,吸收量高达1834mg/g.
- 对于离子COFs,证明了异常的选择性 (97.45%) 和循环稳定性.
- 理论计算证实了结合点的转移,从imine到离子amin,使库伦力相互作用成为可能.
结论:
- 骨架工程,特别是通过二胺电离,是设计高效的COF基黄金吸附剂的强大策略.
- 与它们的中性对应物相比,离子COF提供了增强的吸附动力学和黄金捕获能力.
- 这项研究为基于COF的分子/离子捕获系统的设计提供了新的方向,用于贵金属回收.
