Технология на основе графена обеспечивает полное извлечение золота из старой электроники

Новости МирТесен

Китайские и британские ученые совместно создали инновационный метод извлечения золота из устаревшего электрооборудования. Технология, использующая оксид графена, обеспечивает возможность выделения микроскопических количеств драгоценного металла (до миллиардных долей процента) с практически полной эффективностью – достигающей 99%, при этом исключается попадание посторонних металлов. Специалисты предполагают, что в будущем данная разработка позволит извлекать золото даже из морской воды и океанов.

Объем выбрасываемых электронных устройств ежегодно увеличивается с поразительной скоростью. Тем не менее, на переработку направляется лишь незначительная часть – около 20% — всего этого объема отходов, главным образом вследствие отсутствия доступных и рентабельных технологий извлечения ценных компонентов, включая золото. При этом только добыча данного драгоценного металла способна преобразовать проблему утилизации в прибыльное предприятие.

Команда специалистов, объединившая ученых из Манчестерского университета (Великобритания), Университета Цинхуа (Китай) и Китайской академии наук, создала инновационный, экономичный и результативный метод выделения золота из электронного мусора. В основе метода лежит использование нанолистов химически восстановленного оксида графена. опубликованной в журнале Nature Communications.

Принцип работы технологии, основанной на нанолистах оксида графена (двумерных структурах из атомов углерода, имеющих толщину в один атом), достаточно прост. Ученые добавляют графен в раствор, содержащий незначительное количество золота (от десяти нанограммов золота на литр раствора), или пропускают этот раствор через мембрану, содержащую графеновые нанолисты. Уже через две минуты на нанолистах начинает осаждаться металлическое золото с чистотой свыше 95 процентов, а конечная эффективность извлечения из раствора достигает 99 процентов (при фильтрации в течение суток).

Нанолисты графен подвергаются сжиганию после осаждения, что приводит к образованию частиц чистого золота. Благодаря этому, из одного грамма нанолистов оксида графена можно извлечь до 1,8 грамма ценного металла. Учитывая, что стоимость одного грамма такого графена не превышает 0,1 доллара, а золото стоит приблизительно 50 долларов за грамм, внедрение этой технологии могло бы представлять собой весьма прибыльный бизнес.

«Графен позволяет превращать отходы в золото. Этот, на первый взгляд, удивительный эффект обусловлен простым электрохимическим процессом. Уникальные взаимодействия графена с ионами золота контролируют ход реакции и обеспечивают высокую избирательность. В результате извлекается исключительно золото, без примесей других ионов или солей, — отметили авторы исследования.

Для подтверждения практической применимости разработанной технологии исследователи использовали вышедший из строя центральный процессор. После обработки его концентрированным щелочным раствором и смесью азотной и соляной кислот в течение четырех дней был получен раствор, содержащий соединения золота, олова, хрома и других металлов. Впоследствии ученым удалось выделить приблизительно 90 микрограммов золота из каждого литра этого раствора при эффективности извлечения более чем 99 процентов.

Кроме того, было осуществлено выделение золота из искусственно созданной морской воды с очень низкой концентрацией драгоценного металла – всего десять миллиардных долей грамма на литр. Этот факт указывает на перспективность добычи золота непосредственно из морей и океанов посредством фильтрации через мембраны, содержащие графеновые структуры.