石墨烯作“点金石”，电子垃圾变黄金

纵观历史，炼金术士们一直痴迷于可以把廉价物转变成高价黄金的点金石。而如今，来自英国曼彻斯特大学、清华大学和中国科学院的科学家们已经证明，石墨烯就可以作为一种“点金石”，从只含有十亿分之几黄金的废料溶液中提取出黄金。

石墨烯的这项新功能看似神奇，但其工作原理却相当简单: 将石墨烯加入到含有微量金的溶液中，几分钟后，纯金便转移到了石墨烯片上，不涉及其他化学物质或能量输入。而后，可以通过直接燃烧石墨烯方便地获得纯金。该项研究结果发表在《自然·通讯》杂志上。

网页截图 | 参考文献[2]

1克石墨烯能够提取近2克的黄金。而且由于石墨烯的价格每克不到0.10美元，而黄金的价格在每克70美元左右，利用这种手段回收黄金利润颇丰。

领导这项研究工作的清华大学苏阳博士说: “看似是一种魔法，不过本质上却只是一个简单的电化学过程。石墨烯和金离子之间独特的相互作用驱动了这一过程，产生了特殊的选择性，只提取出了黄金，而没有其他离子。”

使用石墨烯提取溶液中微量金的过程。（a）在与金离子混合12小时后，溶液由黑色变为棕色，下部为石墨烯片提取金前后的光学图像。（b）24小时后金提取能力和金含量关系图，内插图为10 ppm金溶液在不同pH下的提取效率图。（c）10 ppm金溶液提取能力随着时间变化图，内插图为10分钟后从不同溶液中的提取值 | 参考文献[2]

黄金被用于许多行业，包括手机、笔记本电脑等消费性电子产品。当该类产品被最终丢弃时，只有很少量的资源从电子垃圾中回收利用。该基于石墨烯的工艺具有较高的提取能力和选择性，可以从电子废弃物中回收近100%的金，这为解决黄金的可持续性和电子垃圾的问题提供了一个绝妙的方案。

文章的另一位主要作者，来自曼彻斯特大学并因首次分离石墨烯而获得诺贝尔奖的安德烈·海姆（Andre Geim）教授补充道：“石墨烯真的可以把垃圾变成金子。我们的研究结果不仅有望使这部分经济更具可持续性，而且还强调了原子级薄材料与众所周知的块体材料的不同之处。例如，石墨对于提取黄金毫无价值，而石墨烯几乎就是点金石了。”

来自中国科学院，本文主要作者之一成会明院士也说：“随着对石墨烯革命性应用研究的不断深入，我们发现这种材料可以用来回收电子垃圾中的黄金，这给研究界和发展石墨烯工业带都来了新激情。”

参考文献

[1] https://phys.org/news/2022-08-graphene-philosopher-stone-gold.html

[2] Li, F., Zhu, J., Sun, P. et al. Highly efficient and selective extraction of gold by reduced graphene oxide. Nat Commun 13, 4472 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-32204-4

编译：绿洲

编辑：靳小明

排版：尹宁流

题图来源：Flickr, James St. John / CC BY 2.0(https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)

研究团队

通讯作者Andre.K. Geim：教授，曼彻斯特大学物理与天文学院，清华大学深圳国际研究生院

通讯作者苏阳：助理教授，清华大学深圳国际研究生院

通讯作者成会明：中国科学院院士

第一作者李飞：博士，清华大学深圳国际研究生院 清华-伯克利深圳学院

课题组主页https://www.sigs.tsinghua.edu.cn/sy/

论文信息

发布期刊Nature Communications

发布时间2022年8月2日

论文标题Highly efficient and selective extraction of gold by reduced graphene oxide

(DOI：https://doi.org/10.1038/s41467-022-32204-4）

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