Томские учёные создали «наноловушки» для золота

Химики Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая разработали принципиально новый способ извлечения золота из электронных отходов. Вместо опасных химикатов и энергоёмких процессов они предложили использовать специальные «наноловушки» – двумерные органические каркасы, которые захватывают золото и восстанавливают его до чистого металла под действием обычного видимого света.

К 2030 году мировые запасы электронных отходов вырастут до 82 миллионов тонн. Большая часть этого мусора содержит ценное золото, которое используется в электронике, системах хранения энергии и катализаторах. Однако традиционные методы извлечения золота требуют использования агрессивных химикатов и энергоемких процессов, что наносит вред окружающей среде и часто обладает низкой эффективностью.

Учёные разработали ковалентные органические каркасы (COF) – химические «губки», внутри пор которых встроены специальные винилазольные мостики. Профессор Рауль Родригес, один из ведущих авторов исследования, объясняет: «Мы создали и исследовали три COF-структуры с различными вариантами азольных мостиков – с атомами азота, кислорода и серы. Они усилили электростатическое взаимодействие и обеспечили высокую селективность к золоту. Это делает нашу технологию более экологичной, поскольку для ее работы не нужны агрессивные химикаты. А структура COF позволяет сделать процесс переработки управляемым и увеличить его эффективность».

Результаты экспериментов показали, что новый способ позволяет успешно извлечь до 99,2% золота из электронных отходов даже при наличии высоких концентраций других примесей. Разработанный материал способен захватывать золото массой в 4,6 раза превышающей его собственный вес. При этом технология работает с растворами золота, меди, никеля и других элементов, сохраняя свою эффективность даже когда доля примеси значительно выше.

Результаты работы ученых опубликованы в престижном журнале Advanced Materials, одном из самых авторитетных изданий в области материаловедения. Исследования поддержаны федеральной программой Минобрнауки России «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети».

Эта разработка демонстрирует, как российские и китайские учёные совместно решают глобальные проблемы переработки отходов, создавая экологичные и эффективные технологии будущего.