Новая эра аффинажа: российские ученые научились извлекать 99% золота из лома электроники

Проблема извлечения драгоценных металлов из электронного мусора выходит на новый уровень. Химики Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с китайскими коллегами представили инновационную технологию добычи золота из старой электроники с помощью специальных «наноловушек». Метод показал впечатляющую эффективность, позволяя извлекать до 99,2% металла даже из сильно загрязненных растворов.

В основе разработки лежат двумерные ковалентные органические каркасы (COF). Это пористые структуры, работающие по принципу химической «губки». Ученые модифицировали их внутренние поры винилазольными мостиками, которые выступают в роли избирательных ловушек для ионов золота.

Процесс извлечения происходит следующим образом:

1. Материал помещается в раствор с растворенными электронными компонентами.

2. «Ловушки» внутри пор захватывают ионы золота, игнорируя примеси других металлов (меди, никеля и др.).

3. Под воздействием обычного видимого света происходит фотокаталитическая реакция, и ионы восстанавливаются до чистого металлического золота прямо внутри каркаса.

Традиционные методы аффинажа из электронного лома часто требуют использования агрессивных реагентов и значительных энергозатрат. Новая разработка предлагает ряд экологических и экономических преимуществ:

• Высокая селективность: материал «узнает» золото даже при минимальных концентрациях и огромном количестве примесей.

• Емкость: «наногубка» способна удержать объем золота, в 4,6 раза превышающий ее собственный вес.

• Многократное использование: разработанные структуры сохраняют стабильность в кислых и щелочных средах, что позволяет использовать их до пяти циклов без потери эффективности.

• Экологичность: отказ от агрессивной химии делает процесс переработки более безопасным.

По прогнозам, к 2030 году объем электронных отходов в мире достигнет 82 миллионов тонн. Учитывая, что содержание золота в печатных платах зачастую выше, чем в природной руде, подобные технологии «городской добычи» (urban mining) становятся стратегически важными для ювелирной и электронной промышленности.

Исследование проводилось в рамках программы «Приоритет-2030» и опубликовано в престижном научном журнале Advanced Materials. В работе принимали участие специалисты ТПУ, Чжэцзянского научно-технического университета и институтов Китайской академии наук.