Впечатляющая трансформация вьетнамских спринг-роллов: рождение алхимии, которая ловит «золото» из сточных вод > Новости

Традиционные процессы извлечения драгоценных металлов очень суровы с экологической точки зрения. Существующие адсорбенты, используемые для фильтрации золота из отходов на промышленных объектах, содержат большое количество химических веществ или органических растворителей, в основном извлекаемых из нефти, и отмечается, что сам процесс создает еще один источник загрязнения окружающей среды. Кроме того, адсорбенты порошкового типа очень трудно отделить от жидкости после использования, и даже природные адсорбенты на основе биополимеров должны были пройти сложный процесс сшивки, чтобы сохранить свою форму в воде, что делало их крайне экономически нецелесообразными. В этой ситуации исследовательская группа сосредоточила внимание на структурных преимуществах рисовой бумаги, которая уже имела определенную форму. Благодаря использованию материала пленочного типа, который не требует отдельного процесса формования, был сделан прорыв, который одновременно решает экономическую эффективность и простоту производства, которые были самыми большими проблемами существующего процесса.

Основная стратегия, принятая исследовательской группой, заключалась в химической модификации рисовой бумаги в экологически чистой водной среде. В этом процессе рисовая бумага превращается из простого крахмального комка в высокоэффективный адсорбент с пористой структурой с многочисленными микропорами. В частности, этот адсорбент обладает превосходной механической стабильностью, предотвращая разрывы и разрыхление даже в сточных водах электронных отходов в кислой среде. Секрет избирательного захвата только ионов золота заключается в механизмах электростатического притяжения и хелатирования. Позволяя ионам металлов соединяться с атомами рисовой бумаги с образованием стабильной кольцевой структуры, достигается превосходная селективность, позволяющая точно выбирать только ионы золота даже среди многочисленных примесей. Это привело к максимизации эффективности извлечения золота при одновременном снижении скорости адсорбции других металлов, таких как медь, до уровня менее 0,5%.

Еще одна причина, по которой это исследование высоко ценится в научных кругах, заключается в свойстве «самовосстановления», которое возникает во время процесса адсорбции. Адсорбенты из рисовой бумаги не только поглощают ионы золота, но и проявляют уникальную химическую реакцию, которая восстанавливает некоторые из них до наночастиц золота. Эти характеристики резко повышают эффективность извлечения золота, в то же время позволяя отделять золото высокой чистоты с помощью простого процесса прокаливания (термической обработки) после завершения адсорбции. Фактически, исследователи предположили, что в этом процессе преобразования адсорбента можно использовать не только рисовую бумагу, но и все пищевые материалы на основе крахмала, такие как стеклянная лапша и жемчуг тапиоки. Это подтверждает высокую вероятность того, что модель циркуляции ценных ресурсов с использованием выброшенных пищевых материалов может быть распространена по всей отрасли при условии обеспечения стабильности спроса и предложения сырья.

Хотя на пути коммерциализации этой технологии остаются некоторые практические проблемы, ее потенциал огромен. Исследователи, в том числе доктор Сын Су Шин, подчеркивают, что для коммерциализации технологии необходимы стандартизация качества адсорбентного сырья, а также оптимизация процесса и расширение масштабов исследований для применения на реальных крупномасштабных промышленных объектах. Тем не менее, важно, что существующий сложный и дорогостоящий химический процесс был заменен простым и экологически чистым процессом с использованием биомассы. Эта технология обладает универсальностью, позволяющей в будущем расширить сферу исследований в области восстановления не только электронных отходов, но и различных редких ресурсов, таких как редкоземельные элементы. Можно сказать, что процесс превращения недорогих пищевых ингредиентов в «хранителей», защищающих ключевые ресурсы высокотехнологичных отраслей, является прекрасным примером того, как наука и технологии могут способствовать устойчивому будущему.