舊手機都去了哪兒?有了上海科學家發明的新技術，它們不但不會造成環境污染，還可以變廢為寶堆出“金山”。記者昨天獲悉，上海師范大學資源化學教育部重點實驗室李和興和卞振鋒團隊通過“光催化貴金屬溶解”技術，實現報廢電子設備等固體廢棄物中的貴金屬高效綠色回收。這一最新成果日前在線發表于國際頂尖學刊《自然》雜志的子刊《自然·可持續性》。這種先進、清潔、簡便、廉價的貴金屬回收技術，有望帶來貴金屬冶煉的顛覆性變革。
直接利用太陽光驅動反應
聯合國發布的《2020年全球電子廢物監測》報告稱，2019年全球產生了5360萬噸電子垃圾，創下了歷史之最。這些電子設備垃圾如果沒有得到妥善處理會嚴重破壞環境，有毒物質最終還是反噬人類身體，同時造成極大的經濟浪費。論文第一作者陳瑤告訴記者，不只是手機，為了增加導電效率，大多數的集成電路板上都要在線腳上添加黃金等貴金屬。如何有效回收這些貴金屬一直是科學家們關注的問題。
金、銀和鉑族金屬元素，具有良好的物理性能、較高的化學穩定性和較強的耐腐蝕性，被廣泛應用于電子設備、化工催化劑、合金器件等。但貴金屬資源有限，價格昂貴，因此回收貴金屬是國內外的重要產業，市場巨大。目前，工業上貴金屬回收主要采用火法和濕法，火法耗時長、能耗大，低含量也不適用;濕法涉及使用腐蝕性和有毒的氰化物、王水和硫脲等，環境危害嚴重。因此，迫切需要開發環境友好、低成本且高效的貴金屬溶解新方法。
這支上海師大化學與材料科學學院的團隊將注意力轉移到光催化上。它直接利用太陽光驅動反應，操作簡單，具有無二次污染和高效率的優點。在使用光催化技術溶解貴金屬的過程中，團隊考慮了7種貴金屬和5種非貴金屬。整個反應在環保條件下進行，需要數小時才能完成。但值得注意的是，它不僅適用于實驗室規模的貴金屬回收，還適用于千克級的CPU板和礦石。
可進行貴金屬選擇性溶解
利用光催化技術，團隊成員首次開發了一種普適性的綠色環保型貴金屬溶解方法。不需要強酸、強堿、強腐蝕性溶劑、電化學輔助，就可實現各種貴金屬如金、銀、鈀、鉑、釕、銠和銥等的100%光催化氧化溶解。而且，催化劑和溶劑可以重復使用，且可以進行貴金屬的選擇性溶解，有效減少環境污染并簡化分離過程，適用于電子廢物、汽車尾氣三效催化劑、工業催化劑、廢舊合金器件和礦石等。
更令人興奮的是這一方法可以根據目標元素，選擇性地溶解貴金屬。取得成功的核心正是光催化，在光催化劑的存在下，通過在紫外線或可見光照射，只需簡單地暴露廢物和溶劑的混合物就將溶解貴金屬。“整個過程簡單、環保、高效且具有成本效益。”陳瑤說，“從貴金屬提取物中獲得的溶劑，還可以在下一個溶解反應中重復使用，直到溶劑完全反應為止。”
李和興和卞振鋒團隊長期從事光催化技術用于環境污染控制。在溫和條件下，光催化用于污染物降解、殺菌、分解水產氫、重金屬離子還原等，具有操作簡單、能耗低、無二次污染等優點。由于這是一種不需要強腐蝕性溶劑、也不需要電化學輔助的貴金屬溶解方法，團隊希望這一標志性突破不僅具有良好的通用性，而且可以設計成具有獨特的選擇性，真正挖掘出城市中的“隱形金礦”。徐瑞哲
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