science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een poreus porfyrine gebruiken om edele metalen terug te winnen uit elektronisch afval

Poreus porfyrinepolymeer (COP-180) kan goud uit een computerprintplaat halen en pure goudklompjes produceren. Krediet:Yeongran Hong

Een internationaal team van onderzoekers heeft een poreus porfyrine gebruikt om een ​​sorptiemiddel te maken dat kan worden gebruikt om edele metalen uit elektronisch afval terug te winnen. In hun paper gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences , de groep beschrijft hun sorptiemiddel en hoe goed het werkte toen het werd getest met afgedankte elektronische apparatuur.

Naarmate elektronica geavanceerder is geworden, ze hebben meer edele metalen opgenomen. Maar omdat het moeilijk en gevaarlijk is om deze metalen terug te winnen, de meeste komen op stortplaatsen terecht, samen met de andere componenten waaruit elektronisch afval bestaat - nu bekend als e-waste.

Verschillende groepen onderzoekers hebben verschillende materialen geprobeerd om een ​​sorptiemiddel te maken, een materiaal met eigenschappen waardoor het andere stoffen kan verzamelen, die kunnen worden gebruikt om edele metalen uit e-waste te halen. Maar tot nu toe, deze inspanningen zijn niet financieel of ecologisch verantwoord geweest. In deze nieuwe poging vonden de onderzoekers een manier om een ​​poreus polymeer sorptiemiddel te synthetiseren dat het werk goedkoop kon doen, schoon en efficiënt.

Het werk omvatte porfyrines, dat zijn moleculen met een ringstructuur die ook de neiging hebben om te binden met overgangsmetalen, inclusief edele metalen. Ze gebruikten porfyrines om een ​​polymeer sorptiemiddel genaamd COP-180 te maken door de ringen van de porfyrines te verbinden. De onderzoekers merkten op dat de structuur van het polymeer ervoor zorgt dat het zijn stabiliteit behoudt wanneer het wordt ondergedompeld in zure oplossingen - dit is belangrijk omdat zure oplossingen worden gebruikt om de metalen van printplaten en videoschermen te verwijderen. En dankzij de hoge porositeit kon het grote hoeveelheden edele metalen absorberen.

Goud in elektronisch afval kan selectief worden opgevangen met een nieuw poreus porfyrinepolymeer. Krediet:Yeongran Hong

Testen van het polymeer toonde aan dat het efficiënt is in het sorberen van platina en onverwacht zeer efficiënt in het sorberen van goud. Een nadere blik op beide toonde aan dat platina gelijkmatig in een zure oplossing werd gedispergeerd, maar goud klonterde, waardoor het sorptiemiddel er meer van kan verzamelen dan verwacht. Testen op e-waste in de echte wereld toonden aan dat het mogelijk was om 64 dollar aan goud te verzamelen met slechts een gram van het sorptiemiddel, wat vijf dollar kost om te maken. De onderzoekers merken op dat het sorptiemiddel ook hergebruikt kan worden, waardoor het nog zuiniger wordt.

© 2020 Wetenschap X Netwerk