Томские ученые разработали технологию извлечения золота из электронных отходов с помощью света
Химики Томского политехнического университета совместно с китайскими коллегами создали принципиально новый метод извлечения драгоценных металлов из электронного мусора. Вместо токсичных реагентов и энергозатратных процессов исследователи предложили использовать специальные «наноловушки» — двумерные органические каркасы, способные захватывать золото и восстанавливать его до чистого металла под действием обычного видимого света.
Проблема переработки электронных отходов приобретает все более острые масштабы: к 2030 году их мировые запасы достигнут 82 миллионов тонн. Этот мусор содержит значительные объемы золота, широко применяемого в производстве электроники, системах накопления энергии и катализаторах. Однако традиционные способы извлечения металла сопряжены с использованием агрессивной химии и высоким энергопотреблением, что наносит ущерб окружающей среде и зачастую демонстрирует низкую эффективность.
Разработанные томскими учеными ковалентные органические каркасы (COF) представляют собой молекулярные структуры, напоминающие губку, в поры которых встроены специальные винилазольные мостики. Профессор Рауль Родригес, один из ведущих авторов исследования, пояснил, что были созданы и протестированы три типа COF-структур с различными азольными мостиками, содержащими атомы азота, кислорода и серы. Такая конфигурация усиливает электростатическое взаимодействие и обеспечивает высокую селективность по отношению к золоту. По его словам, технология не требует применения агрессивных химикатов, а структура каркаса позволяет сделать процесс переработки управляемым и более эффективным.
Эксперименты подтвердили высокую результативность метода: новый способ позволяет извлекать до 99,2% золота из электронных отходов даже в присутствии значительных концентраций посторонних металлов. Материал способен захватывать драгоценный металл в количестве, в 4,6 раза превышающем его собственную массу. Технология успешно работает с растворами, содержащими золото, медь, никель и другие элементы, сохраняя эффективность даже при высоком содержании примесей.
Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials, одном из наиболее авторитетных научных изданий в области материаловедения. Работа выполнена при поддержке федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети».
Разработка демонстрирует потенциал международного научного сотрудничества в решении глобальных экологических проблем и создании эффективных технологий будущего для переработки отходов.
Фото: Shutterstock.com
