Graphenoxid och kitosansvamp har visat sig vara tio gånger effektivare på att avlägsna guld från e-avfall.

26 oktober 2024                                             rapport

Den här artikeln har granskats enligt Science X redaktionella process                                            och policys.                                            Redaktörerna har framhävt                                            följande egenskaper samtidigt som de säkerställer innehållets trovärdighet:

faktagranskad

granskad av kollegor

pålitlig källa

korrekturläst

av Bob Yirka , Phys.org

En grupp kemister och materialvetenskapsmän vid National University of Singapore, i samarbete med kollegor från Manchester University, i Storbritannien, och Guangdong University of Technology, i Kina, har utvecklat en typ av tvättsvamp gjord av grafenoxid och kitosan, som kan användas för att extrahera guld från elektroniskt avfall.

I sin artikel publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences, beskriver gruppen hur de gjorde sin tvättsvamp och hur bra den fungerade under testning.

Tidigare forskning har visat att att ta bort guld, silver och andra metaller från elektronisk utrustning som inte längre är användbar, som ett sätt att återvinna sådana material, är en svår och ofta smutsig verksamhet. Det resulterar ofta i låg avkastning och generering av en mängd olika toxiska föroreningar.

I denna nya studie har forskningsteamet hittat ett sätt att ta bort guldet på ett billigare och renare sätt än konventionella metoder och mycket mer effektivt också.

Forskningsteamet valde sina material med avsikt—båda har använts för att extrahera guld från andra material. Dessutom har grafen en påvisad förmåga att absorbera joner, och kitosan (en naturlig biopolymer) är en välkänd reducerande medel, som i detta fall användes för att katalytiskt omvandla guldjoner till deras fasta form.

De två materialen gjordes till en komposit genom att låta kitosan självmontera på tvådimensionella grafenflingor—en process som även resulterade i bildandet av platser på materialet som kunde binda till guldjoner. Efter att guldjonerna har absorberats i grafenet, konverterar kitosan dem till deras fasta guldform, vilket möjliggör enkel insamling—en process som forskningsteamet beskriver som mycket effektiv.

Teamet testade sin tvättsvamp med verkligt e-avfall som tillhandahölls av ett återvinningsföretag. E-avfallet kom i form av en lösning, vilket innebar att det hade mosats med andra material som fanns i den elektroniska utrustningen och blandats i en vätska. Mätning före behandlingen visade guldhalter på 3 ppm.

Den nyligen framtagen tvättsvampen kunde extrahera cirka 17 g/g av Au3+ joner och lite mer än 6 g/g av Au+. Sådana mängder, påstår teamet, är ungefär 10 gånger mer än någon annan känd extraktionsprocess.

Mer information: 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

Tidskriftsinformation: Proceedings of the National Academy of Sciences

© 2024 Science X Network