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广州能源所在电子废弃物绿色回收贵金属研究中取得进展

文章来源:城乡矿山集成技术科研团队  |  发布时间:2025-12-17  |  【打印】 【关闭

  

金(Au)和铂族金属(PGMs),包括铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)等贵金属作为不可再生资源,正变得越来越稀缺,且传统的采矿方式还会对环境造成严重破坏,包括生物多样性丧失、土壤退化、二氧化碳排放和重金属污染等。从电子废弃物中回收贵金属是一种可以降低对原生采矿依赖性的、可持续的替代方案,但传统的浸出方法使用王水或氰化物等试剂,会引发严重的环境和健康风险,如有毒烟雾和氰化物暴露等问题。随着“城市采矿”受到关注,高效且环境友好的回收技术的开发需求也日益迫切。目前,催化浸出已成为一种有望在更温和条件下回收贵金属的策略,如光催化方法、压电催化法、类芬顿法可实现从二次资源中有效浸出Au和Pd。但现有的催化浸出过程仍需要外部催化剂、过渡金属添加剂或额外的高能量输入,下游处理过程复杂,并导致产生污泥和能耗较高等问题。因此,迫切需要研发一种更简单、更清洁、更可持续的贵金属回收方法。

近日,广州能源研究所杨改秀研究员、袁浩然研究员联合华南理工大学陈燕教授在学术期刊Angewandte Chemie International Edition上发表了题为Green Recovery of Precious Metals from E-waste via Autocatalytic Leaching的研究论文。文中提出一种自催化浸出策略,使用过一硫酸氢钾(PMS)和氯化钾(KCl)混合水溶液,在无何外部催化剂的条件下实现贵金属回收。

在常温下,该体系能在20分钟内实现Au的近乎完全溶解(溶解率>98.2%)。这一过程由贵金属自身驱动,激活PMS和Cl,生成单线态氧(1O2)和微量次氯酸(HOCl),二者协同作用将Au氧化为更高价态,促进Cl配位萃取。经济分析证实,该体系在实际电子垃圾处理中具有显著的可行性,能耗大幅降低(约62.5%),试剂成本也显著降低(约93.2%)。该研究深入揭示了自催化生成的活性物质在金属浸出中的作用,为实现资源循环利用提供了一种更可持续的贵金属回收方法。


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研究得到国家自然科学基金、国家杰出青年科学基金、河南省重点研发计划、广东省基础与应用基础研究基金(粤-佛联合基金)项目、中央高校基本科研业务费专项资金、中国科学院青年基础研究项目的支持。

论文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202523660

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