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(资料图)
有研究人员利用从电子垃圾中提取的黄金作为反应催化剂,可用于制造药物。
再回收电子垃圾中的黄金可以防止其流失到垃圾填埋场,而将这些回收的黄金用于药物制造又可以减少新材料的开采。目前的催化剂通常由稀有金属制成,而这些稀有金属则是通过昂贵、能源密集和破坏性的采矿工艺提取的。
提取黄金的方法是由意大利卡利亚里大学的研究人员开发的,而利用回收黄金的流程则是由伦敦帝国理工学院的研究人员研发的。
废弃的电气和电子设备(WEEE)通常被送往垃圾填埋场,因为分离和提取这些设备中的零部件需要大量的能源和苛刻的化学物质,不具备经济可行性。然而,WEEE含有大量金属,可用于一系列新产品的制造。
因此,找到低成本、低能耗和无毒的方式回收和使用这些金属的方法对于电子产品的可持续使用至关重要。
帝国理工学院化学系首席研究员James Wilton-Ely教授表示:“我们的大部分电子垃圾都被填埋了,这让我们感到非常震惊,因为这与我们应该合理利用我们宝贵的元素资源的理念正相反。我们的方法旨在减少我们已经废弃的电子产品,并使其成为制造新催化剂的宝贵资源,从而减少我们对采矿方式的依赖,这些采矿方式通常会破坏环境。”
他表示:“我们目前正在为处理电子废品而付费,但像我们这样的流程可以帮助将这些‘废品’重新变为资源。即使是我们经常丢弃的SIM卡,也有价值,它们可以被用来减少对采矿的依赖,这种方法有可能提高药物制造等流程的可持续性。”
卡利亚里大学的Angela Serpe教授和Paola Deplano教授开发了一种低成本的方法,在温和的条件下就可从印刷电路板(PCB)、SIM卡和打印机墨盒等电子废弃物中提取黄金和其他贵重金属。该专利工艺包括采用选择性步骤,使用绿色和安全的试剂,可持续浸出和回收镍、铜、银以及金等贱金属。
然而,利用该工艺提取的金是分子化合物的一部分,因此如果不投入更多的能量来获得金金属,就不能再次用于电子产品。Wilton-Ely教授及其同事Chris Braddock教授的团队为了寻找回收这种金化合物的用途,他们研究了它是否可以作为催化剂用于生产有用的化合物,包括医药中间体。
催化剂用于在保持不变的条件下提高化学反应的速率,并用于大多数生产材料的过程。该团队在药物制造过程中一些常见反应中测试了这种金化合物,例如用于制造抗炎和止痛药物。
他们发现,该金化合物的性能与目前使用的催化剂一样好,甚至更好,而且可重复使用,进一步提高了其可持续性。
研究人员认为,从电子废品中回收黄金在经济上可行,可能会为该过程中回收的其他成分创造附带用途。例如,在这个过程中,铜和镍也被分离出来,塑料本身也是如此,所有这些成分都有可能用于新产品制造。
帝国大学实验室领导这项研究的Sean McCarthy表示:“按重量计算,计算机中的贵金属含量远高于开采的矿石,‘城市矿山’为这些金属提供了大量来源。”
Serpe教授表示:“我们的研究旨在在不使用原始原材料,在废品中提取的贵金属和工业需求之间建立桥梁,从而促进金属的成本效益和可持续回收。”
该团队正在努力将这种方法推广到废弃汽车催化转化器中钯含量的回收和再利用。这一点特别紧迫,因为钯广泛用于催化,甚至比金更贵重。
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