通过连续流程方法对MOF进行合成后修改,用于黄金电子废物回收利用
Jocelyn Roth1, Olga Trukhina1, Dalia Allouss2
1Institute of Chemical Sciences and Engineering, École Polytechnique Fedérale de Lausanne (EPFL), CH-1950, Sion, Switzerland.
ChemSusChem
|October 21, 2024
概括
这项研究开发了一种新的金属有机框架 (Fe-BTC/PpPDA) 复合物,用于从电子废物中提取高效的黄金. 连续流的方法使得可扩展的合成,并显示出高容量和选择性黄金回收.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 像Fe-BTC (MIL-100(Fe)) 这样的纳米孔金属有机框架 (MOF) 显示出选择性金属吸附的潜力.
- 用氧化还原活性聚合物对MOF进行合成后修改,可以提高其功能.
- 从电子垃圾中有效回收黄金对于资源可持续性至关重要.
研究的目的:
- 开发和评估用于合成Fe-BTC/PpPDA复合材料的连续流程方法,用于金矿开采.
- 评估Fe-BTC/PpPDA复合物的性能,以从各种工业电子废弃物中回收黄金.
- 研究由复合材料促进的黄金减少和回收机制.
主要方法:
- 在250克尺度上的Fe-BTC/PpPDA复合物的连续流合成.
- 在八种工业相关的水中测试复合材料的金矿提取效率.
- 将复合材料结构成球形珠子,使用微滴技术进行基于柱子的回收.
- 在现场X射线吸收近边光谱 (XANES) 监测黄金氧化状态.
主要成果:
- Fe-BTC/PpPDA在含有[AuCl4]-物种的浸出物中表现最佳.
- 这种结构复合材料在真正的电子废物解决方案中实现了~900 mg/g的黄金容量,回收率为~60%.
- 黄金比Ni,Co和Fe具有较高的选择性 (选择性比分别为972,262,193).
- 证据表明,黄金 (Au3+) 降解为金属黄金,由氧化还原活性寡合物促进.
结论:
- 通过连续流方法合成的Fe-BTC/PpPDA复合物显示出可扩展和选择性从电子废物中回收黄金的重大前景.
- 复合材料的性能,特别是其减少和捕获黄金的能力,超过了一些商业树脂.
- 连续流技术为大规模生产用于金属回收的MOF基吸附剂提供了可行的途径.
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