Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 24/06/2020, в 15 ч. 13 мин., 238 просмотров

Химики добыли рекордное количество золота из печатных плат

Химики синтезировали пористый полимерный сорбент, который оказался способен с эффективностью более 99 процентов селективно адсорбировать драгоценные металлы из сложных многокомпонентных смесей. Один грамм дешевого по себестоимости полимера связывал более полутора грамм золота, что в десять раз выше теоретически рассчитанного значения.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Часто в создании печатных плат используют золото, которое не выделяют из использованных электронных устройств, так как процедура отделения драгоценных металлов из сложных многокомпонентных смесей длительная, а применяемые реагенты токсичны для человека и окружающей среды. Ученые ранее предлагали использовать адсорбенты на основе биоматериалов, такие как полисахаридные гели и модифицированные гели из танинов хурмы. Они были способны сорбировать более семи с половиной миллимоль золота на грамм сорбента. Однако подобные адсорбенты обычно проверяют в растворах с одним или несколькими ионами металлов, что не показывает их применимости для переработки электроники или выделения драгоценных металлов из сточных вод с большим числом мешающих ионов.

Перспективными сорбентами благородных металлов могут стать материалы с порфириновыми участками. Структура и свойства порфиринов позволяют им связывать ионы таких металлов с высокой селективностью. Енгран Хонг (Yeongran Hong) с коллегами из Корейского института передовых технологий разработал стабильный пористый полимер с порфириновыми участками, способный количественно адсорбировать ионы благородных металлов из растворов сложного состава печатных плат в смеси кислот. Синтез материала химики провели из доступных реагентов в две стадии: сначала авторы получили мономер тетранитро порфирина из четырех молекул пиррола и п-нитробензальдегида и сшили их между собой в сетку с помощью п-фенилендиамина. Адсорбирующие свойства полученного материала проверяли как в стандартных растворах, которые содержали один изучаемый элемент, так и в растворах печатных плат в смеси соляной и азотной кислот.

Схема синтеза пористого полимерного сорбента

Yeongran Hong et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020

Схема эксперимента. Платы растворили в смеси соляной и азотной кислот, а затем сорбировали на полимерном материале и выделили

Yeongran Hong et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020

Структура связей в полученном полимере обеспечивала его стабильность в кислых растворах, а порфириновые участки и высокая пористость позволила сорбировать золото и платину в больших количествах. Один грамм сорбента мог связать 1,62 грамма золота: это почти в десять раз выше, чем теоретические предположения, основанные на том, что один порфириновый участок связывает один ион металла. Исследования рентгеновской дифракцией указали на то, что золото в материале находилось в виде кластеров, в отличие от платины, которая распределилась по полимеру равномерно и сорбировалась в количествах, сопоставимых с теоретическими.

В стандартных растворах, которые содержали множество ионов металлов, полимер смог связать более 99 процентов платины, палладия и золота, а также другие благородные металлы, но в меньших количествах: почти 70 процентов иридия, 63 процента родия, 40 процентов рутения, 25 процентов серебра и менее 15 процентов меди. Большинство элементов из 66, содержащихся в растворе, адсорбировались менее чем на три процента от исходного количества ионов в растворе. Из раствора печатных плат в царской водке, в котором авторы обнаружили 27 элементов, ученым удалось выделить золото с чистотой выше 99 процентов с эффективностью в 94 процента.

По словам авторов, переработка компонентов электронных устройств с помощью предложенного полимера выгодна экономически: грамм сорбента стоимостью пять долларов связывает золота на сумму около 64 доллара. Более того, сорбент можно ипользовать повторно.

Сорбирующие материалы также применяют для устранения экологических катастроф. Недавно ученые сообщили о разработке губок, покрытых накокомпозитными и магнитными частицами, способные эффективно справляться с разливами нефти.







Источник




Комментарии

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2020 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100