近日,我院资源化学教育部重点实验室李和兴和卞振锋团队通过“光催化贵金属溶解”实现电子垃圾等固体废弃物中贵金属的高效绿色回收,研究成果在线发表于国际期刊Nature Sustainability后,受到了多家媒体的关注报道。连日来,新华社、中国科学报、央广网、中国新闻网、解放日报、上观新闻、文汇网、中国教育在线、上海教育新闻网先后对此项成果进行了报道。部分报道摘编如下:
来源:新华社 2021年3月31日
标题:旧手机“炼”出真金 我国科学家发明“光催化贵金属溶解”技术
记者:吴振东、潘旭
记者从上海师范大学获悉,该校资源化学教育部重点实验室李和兴、卞振锋团队新发明“光催化贵金属溶解”技术,实现了报废电子设备中贵金属的高效、绿色回收,并有望促进贵金属冶炼领域的变革。相关成果近日在线发表于国际权威期刊《自然·可持续发展》上。
上海师范大学资源化学教育部重点实验室卞振锋教授展示“光催化贵金属溶解”技术处理前后的电子设备废弃物;右为溶解后的电子设备废弃物。 新华社记者 丁汀 摄
金、银、铂等贵金属因具有良好物理性能、较高化学稳定性和较强耐腐蚀性,被广泛应用于手机等电子设备中,而如何更好地从废弃设备中回收这些贵金属,一直是科学家关注的问题。据卞振锋介绍,目前此类回收主要采用火法和湿法,火法具有耗时长、能耗大等缺点,湿法则需使用带有腐蚀性或毒性的氰化物、王水和硫脲等,容易对环境造成严重危害。
上海师范大学科研人员把注意力转移到光催化上,该技术直接利用太阳光驱动催化反应,特点是操作简单、无二次污染、效率高。依托该技术,科研人员开发出一种普适性的绿色环保型贵金属溶解技术,将光催化剂(二氧化钛等)和溶剂(乙腈与二氯甲烷的混合物等)相互混合,通过光照,即可将报废电子设备中的贵金属溶解。
上海师范大学资源化学教育部重点实验室科研人员展示“光催化贵金属溶解”技术。 新华社记者 丁汀 摄
据介绍,相比传统方式,“光催化贵金属溶解”技术不需使用强酸、强碱、强腐蚀性溶剂及电化学辅助,即可实现金、银、钯、铂、钌、铑、铱等多种贵金属100%光催化氧化溶解,且催化剂和溶剂可重复使用,具有更简便、更环保、成本更低等特点。除报废电子设备外,新技术还适用于从工业催化剂、废旧合金器件、矿石等物质中提取贵金属,同时可根据目标元素选择性地溶解贵金属。
据联合国发布的《2020年全球电子废物监测》报告,2019年仅有930万吨电子废弃物被规范收集和回收,仅占当年电子废弃物总产生量的约17.4%。
上海师范大学资源化学教育部重点实验室科研人员展示通过“光催化贵金属溶解”技术提取出的贵金属。 新华社记者 丁汀 摄
“该技术不仅具有良好的通用性,还能通过设计让其具有独特的选择性,从而挖掘出城市里的‘隐形金矿’,希望该技术今后可以在应对环境与资源方面的挑战中发挥更大作用。”卞振锋说。
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来源:上观新闻 2021年3月29日
标题:世界最清洁最简便最廉价的贵金属回收技术找到了!照照光,手机变“城市金矿”
记者:徐瑞哲
可以进行贵金属的选择性溶解,适用于电子废物、汽车尾气三效催化剂、工业催化剂、废旧合金器件和矿石等。
你的旧手机,都去了哪儿?有了这种诞生在中国、上海科学家发明的新技术,它们不但不会造成环境污染,还可以变废为宝堆出“金山”。解放日报·上观新闻记者29日获悉,上海师范大学资源化学教育部重点实验室李和兴和卞振锋团队,通过“光催化贵金属溶解”技术,实现报废电子设备等固体废弃物中的贵金属高效绿色回收。这一最新成果在线发表于国际顶尖学刊《自然》杂志的子刊《自然·可持续性(Nature Sustainability)》。
这被认为是迄今为止世界上最先进、最清洁、最简便、最廉价的贵金属回收技术,也有望带来贵金属冶炼的颠覆性变革。在光催化理论发展和应用开发方面,也具有里程碑意义。
联合国发布的《2020年全球电子废物监测》报告称,2019年全球产生了5360万吨电子垃圾,创下了历史之最。这些电子设备垃圾如果没有得到妥善处理会严重破坏环境,有毒物质最终还是反噬人类身体,同时造成极大的经济浪费。论文第一作者陈瑶告诉记者,不只是手机,为了增加导电效率,大多数的集成电路板上,都要在线脚上添加黄金等贵金属,如何有效回收这些贵金属一直是科学家们关注的问题。
这些金、银和铂族金属元素,具有良好的物理性能、较高的化学稳定性和较强的耐腐蚀性,被广泛应用于电子设备、化工催化剂、合金器件等。但贵金属资源有限,价格昂贵,因此回收贵金属是国内外的重要产业,市场巨大。目前,工业上贵金属回收主要采用火法和湿法,火法耗时长、能耗大,低含量也不适用;湿法涉及使用腐蚀性和有毒的氰化物、王水和硫脲等,环境危害严重。因此,迫切需要开发环境友好、低成本且高效的贵金属溶解新方法。
在最新研究成果中,这支上海师大江南·体育中国官方网站的团队将注意力特别转移到光催化上。它直接利用太阳光驱动反应,操作简单,具有无二次污染和高效率的优点。在使用光催化技术溶解贵金属的过程中,团队考虑了7种贵金属和5种非贵金属。整个反应在环保条件下进行,需要数小时才能完成。但值得注意的是,它不仅适用于实验室规模的贵金属回收,还适用于千克级的CPU板和矿石。
利用光催化技术,团队成员首次开发了一种普适性的绿色环保型贵金属溶解方法。不需要强酸、强碱、强腐蚀性溶剂、电化学辅助,就可实现各种贵金属,如金、银、钯、铂、钌、铑和铱等的100%光催化氧化溶解。而且,催化剂和溶剂可以重复使用,且可以进行贵金属的选择性溶解,有效减少环境污染并简化分离过程,适用于电子废物、汽车尾气三效催化剂、工业催化剂、废旧合金器件和矿石等。
论文第一作者为陈瑶(图右);通讯作者为卞振锋教授(图左)、
李和兴教授及中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士
值得一提、更令人兴奋和前所未有的是,这一方法可以根据目标元素,选择性地溶解贵金属。取得成功的核心正是光催化,在光催化剂的存在下,通过在紫外线或可见光照射,只需简单地暴露废物和溶剂的混合物就将溶解贵金属。“整个过程简单、环保、高效且具有成本效益。”陈瑶说,“从贵金属提取物中获得的溶剂,还可以在下一个溶解反应中重复使用,直到溶剂完全反应为止。”
李和兴和卞振锋团队长期从事光催化技术用于环境污染控制。在温和条件下,光催化用于污染物降解、杀菌、分解水产氢、重金属离子还原等,具有操作简单、能耗低、无二次污染等优点。由于这是一种不需要强腐蚀性溶剂、也不需要电化学辅助的贵金属溶解方法,团队希望这一标志性突破不仅具有良好的通用性,而且可以设计成具有独特的选择性,真正挖掘出城市中的“隐形金矿”。
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其他媒体报道:
新华社2021年3月31日视频报道:从废旧手机如何炼出金?光照!
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央广网2021年3月30日报道:上海师范大学科研团队研发出贵金属绿色回收技术
链接地址:http://www.cnr.cn/shanghai/shzx/zq/20210330/t20210330_525450114.shtml
解放日报2021年3月30日 06版:上海师范大学科研团队研发出贵金属绿色回收技术利用光催化,让旧手机变“金矿”
链接地址:https://www.jfdaily.com/staticsg/res/html/journal/detail.html?date=2021-03-30&id=311463&page=06
文汇网:用阳光“回收”电子垃圾中的贵金属,上海师范大学团队发表最新研究成果
链接地址:http://wenhui.whb.cn/zhuzhanapp/xue/20210329/397919.html
中国新闻网2021年3月29日报道:上海师大李和兴、卞振锋团队最新研究成果:用阳光实现“城市矿山”绿色开采
链接地址:http://www.sh.chinanews.com/kjjy/2021-03-29/85898.shtml
中国教育在线2021年3月29日报道:上海师范大学团队成果登上《自然》子刊,用阳光实现“城市矿山”绿色开采
链接地址:https://shanghai.eol.cn/shgd/202103/t20210329_2090129.shtml
上海科技报 2021年3月31日报道:“城市矿山”绿色开采有了颠覆性技术突破
链接地址:http://www.shkjb.com/content.html?id=215325
上海教育新闻网2021年3月29日报道:上海师大团队:用阳光实现“城市矿山”绿色开采
链接地址:https://mp.weixin.qq.com/s__biz=MzA5MTE2OTczNA==&mid=2649485568&idx=6&sn=8a90232340c6c8166822285f7e044bad&chksm=881f27a9bf68aebfc3af6c4380ea478b22d4b3bfb3d1502