資源化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李和興和卞振鋒團(tuán)隊(duì)通過“光催化貴金屬溶解”實(shí)現(xiàn)電子垃圾等固體廢棄物中貴金屬的高效綠色回收,此項(xiàng)成果近日在線發(fā)表于國(guó)際期刊Nature Sustainability,論文題為《Selective Recovery of Precious Metals through Photocatalysis》。
貴金屬主要指金、銀和鉑族金屬元素,具有良好的物理性能、較高的化學(xué)穩(wěn)定性和較強(qiáng)的耐腐蝕性,被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、化工催化劑、合金器件等。但貴金屬資源有限,價(jià)格昂貴,因此回收貴金屬是國(guó)內(nèi)外的重要產(chǎn)業(yè),市場(chǎng)巨大。
目前,工業(yè)上貴金屬回收主要采用火法和濕法,火法耗時(shí)長(zhǎng)、能耗大、低含量不適用;濕法涉及使用腐蝕性和有毒的氰化物、王水和硫脲等,環(huán)境危害嚴(yán)重。迫切需要開發(fā)環(huán)境友好、低成本且高效的貴金屬溶解新方法。
李和興和卞振鋒團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事光催化技術(shù)用于環(huán)境污染控制。在溫和條件下,光催化可以產(chǎn)生高反應(yīng)性自由基,可用于污染物降解、殺菌、分解水產(chǎn)氫、重金屬離子還原等,具有操作簡(jiǎn)單、能耗低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
利用光催化技術(shù),團(tuán)隊(duì)成員首次開發(fā)了一種普適性的綠色環(huán)保型貴金屬溶解方法。無需強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)腐蝕性溶劑、電化學(xué)輔助。可實(shí)現(xiàn)各種貴金屬(金、銀、鈀、鉑、釕、銠和銥等)的100%光催化氧化溶解,催化劑和溶劑可以重復(fù)使用,且可以進(jìn)行貴金屬的選擇性溶解,有效減少環(huán)境污染并簡(jiǎn)化分離過程,適用于電子廢物、汽車尾氣三效催化劑、工業(yè)催化劑、廢舊合金器件和礦石等,是迄今為止世界上最先進(jìn)、最清潔、最簡(jiǎn)便、最廉價(jià)的貴金屬回收技術(shù),也有望帶來貴金屬冶煉的顛覆性變革,在光催化理論發(fā)展和應(yīng)用開發(fā)方面,具有里程碑意義。
團(tuán)隊(duì)成員合影
論文第一作者為陳瑤(圖右)通訊作者為卞振鋒教授(圖左)、李和興教授及中國(guó)科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林院士
(供稿、攝影:科技處、化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院)
論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41893-021-00697-4