Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Grafen som de filosoffers sten:At forvandle affald til guld

Højeffektiv udvinding af spormængder af guld. en Skematisk af ekstraktionsprocessen ved hjælp af rGO. Efter blanding med guldion (10 ppm) i 12 h, ændrede rGO-suspensionen gradvist sin farve fra sort til brun. De nederste paneler er de optiske billeder af rGO-film deponeret fra rGO-nanoark før (sort) og efter guldudvinding (guld). Målestok:20 μm. b Ekstraktionskapacitet som funktion af guldkoncentration efter 24 t. Indsatsen plotter ekstraktionseffektiviteten målt for 10 ppm opløsninger ved forskellig pH. c Ekstraktionskapacitet som funktion af tid for en 10 ppm guldopløsning. Indsat:Ekstraktion fra forskellige opløsninger efter 10 min. Stiplede linjer, guider til øjet. Alle forsøgene blev udført ved 25°C. Alle fejlbjælkerne i denne figur repræsenterer standardafvigelsen. Kredit:Nature Communications (2022). DOI:10.1038/s41467-022-32204-4

Gennem historien troede alkymister på eksistensen af ​​de vises sten:et stof, der kunne forvandle billige stoffer til ædle guld. Nu har videnskabsmænd fra University of Manchester, Tsinghua University i Kina og det kinesiske videnskabsakademi vist, at grafen kan være en slags visesten, der tillader guldudvinding fra affald, der kun indeholder spormængder af guld (ned til en milliardtedel af en procent).

Denne nye, tilsyneladende magiske anvendelse af grafen fungerer ganske ligetil:Tilføj grafen til en opløsning, der indeholder spor af guld, og efter et par minutter dukker rent guld op på grafenplader, uden andre kemikalier eller energiinput involveret. Herefter kan du udvinde dit rene guld ved blot at brænde grafenen af.

Forskningen, offentliggjort i Nature Communications , viser, at 1 gram grafen kan være tilstrækkeligt til at udvinde næsten 2 gram guld. Da grafen koster mindre end $0,10 pr. gram, kan dette være meget rentabelt, med guld prissat til omkring $70 pr. gram.

Dr. Yang Su fra Tsinghua University, som ledede forskningsindsatsen, sagde:"Denne tilsyneladende magi er i bund og grund en simpel elektrokemisk proces. Unikke interaktioner mellem grafen og guldioner driver processen og giver også exceptionel selektivitet. Kun guld udvindes uden andre ioner eller salte."

Guld bruges i mange industrier, herunder forbrugerelektronik (mobiltelefoner, bærbare computere osv.), og når produkterne til sidst kasseres, genanvendes kun lidt af det elektroniske affald. Den grafenbaserede proces kan med sin høje udvindingskapacitet og høje selektivitet genvinde tæt på 100 % af guldet fra elektronisk affald. Dette tilbyder en lokkende løsning til at løse guldets bæredygtighedsproblem og e-affaldsudfordringer.

"Graphene forvandler affald til guld, bogstaveligt talt," tilføjede professor Andre Geim fra University of Manchester, en anden hovedforfatter og nobelprismodtager ansvarlig for den første isolation af grafen.

"Vores resultater er ikke kun lovende for at gøre denne del af økonomien mere bæredygtig, men de understreger også, hvor forskellige atom-tynde materialer kan være fra deres forældre, velkendte bulkmaterialer," tilføjede han. "Grafit, for eksempel, er værdiløs til at udvinde guld, mens grafen næsten gør de vises sten."

Professor Hui-ming Cheng, en af ​​hovedforfatterne fra det kinesiske videnskabsakademi, sagde:"Med den fortsatte søgen efter revolutionære anvendelser af grafen bringer vores opdagelse af, at materialet kan bruges til at genbruge guld fra elektronisk affald, yderligere spænding til forskningssamfund og udvikling af grafenindustrier." + Udforsk yderligere

Buckyballs på guld er mindre eksotiske end grafen




Varme artikler