Grafene ossido e spugna di chitosano trovati essere dieci volte più efficienti nel rimuovere l'oro dai rifiuti elettronici.

26 ottobre 2024 rapporto

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di Bob Yirka , Phys.org

Un team di chimici e scienziati dei materiali presso la National University of Singapore, in collaborazione con colleghi della Manchester University, nel Regno Unito, e della Guangdong University of Technology, in Cina, ha sviluppato un tipo di spugna fatta di ossido di grafene e chitosano, che può essere utilizzata per estrarre oro dai rifiuti elettronici.

Nel loro articolo pubblicato nei Proceedings of the National Academy of Sciences, il gruppo descrive come hanno realizzato la loro spugna e quanto bene ha funzionato durante i test.

Ricerche precedenti hanno dimostrato che rimuovere oro, argento e altri metalli da apparecchiature elettroniche non più utili, come metodo per riciclare tali materiali, è un lavoro difficile e spesso sporco. Molto spesso porta a rese basse e alla generazione di vari inquinanti tossici.

In questo nuovo studio, il team di ricerca ha trovato un modo per rimuovere l'oro in un modo più economico e pulito rispetto ai metodi convenzionali ed anche molto più efficiente.

Il team di ricerca ha scelto deliberatamente i loro materiali--entrambi sono stati utilizzati per estrarre l'oro da altri materiali. Inoltre, il grafene ha la capacità dimostrata di assorbire ioni, e il chitosano (un biopolimero naturale) è un noto agente riducente, che in questo caso è stato utilizzato per convertire cataliticamente gli ioni d'oro nel loro stato solido.

I due materiali sono stati trasformati in un composito permettendo al chitosano di auto-assemblarsi su scaglie di grafene bidimensionali--un processo che ha generato anche la formazione di siti sul materiale che potevano legarsi agli ioni d'oro. Dopo che gli ioni d'oro vengono assorbiti nel grafene, il chitosano li converte nel loro stato solido d'oro, consentendo una facile raccolta--un processo che il team di ricerca descrive come altamente efficiente.

Il team ha testato la loro spugna utilizzando veri rifiuti elettronici forniti da un'azienda di riciclaggio. I rifiuti elettronici erano sotto forma di una miscela di soluzione, il che significava che erano stati triturati insieme ad altri materiali presenti nelle apparecchiature elettroniche e mescolati in un liquido. La misurazione prima del trattamento ha mostrato concentrazioni di oro di 3 ppm.

La nuova spugna sviluppata è stata in grado di estrarre approssimativamente 17g/g di ioni di Au3+ e un po' più di 6 g/g di Au+. Tali quantità, afferma il team, sono approssimativamente 10 volte superiori a qualsiasi altro processo di estrazione conosciuto.

Maggiori informazioni: Kou Yang et al, Graphene/chitosan nanoreactors for ultrafast and precise recovery and catalytic conversion of gold from electronic waste, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2414449121

Informazioni sulla rivista: Proceedings of the National Academy of Sciences

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