縱觀歷史，煉金術(shù)士們一直癡迷于可以把廉價(jià)物轉(zhuǎn)變成高價(jià)黃金的點(diǎn)金石。而如今，來(lái)自英國(guó)曼徹斯特大學(xué)、清華大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)家們已經(jīng)證明，石墨烯就可以作為一種“點(diǎn)金石”，從只含有十億分之幾黃金的廢料溶液中提取出黃金。
石墨烯的這項(xiàng)新功能看似神奇，但其工作原理卻相當(dāng)簡(jiǎn)單: 將石墨烯加入到含有微量金的溶液中，幾分鐘后，純金便轉(zhuǎn)移到了石墨烯片上，不涉及其他化學(xué)物質(zhì)或能量輸入。而后，可以通過(guò)直接燃燒石墨烯方便地獲得純金。該項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表在《自然?通訊》雜志上。
1 克石墨烯能夠提取近 2 克的黃金。而且由于石墨烯的價(jià)格每克不到 0.10 美元，而黃金的價(jià)格在每克 70 美元左右，利用這種手段回收黃金利潤(rùn)頗豐。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究工作的清華大學(xué)蘇陽(yáng)博士說(shuō): “看似是一種魔法，不過(guò)本質(zhì)上卻只是一個(gè)簡(jiǎn)單的電化學(xué)過(guò)程。石墨烯和金離子之間獨(dú)特的相互作用驅(qū)動(dòng)了這一過(guò)程，產(chǎn)生了特殊的選擇性，只提取出了黃金，而沒(méi)有其他離子?！?/p>
黃金被用于許多行業(yè)，包括手機(jī)、筆記本電腦等消費(fèi)性電子產(chǎn)品。當(dāng)該類產(chǎn)品被最終丟棄時(shí)，只有很少量的資源從電子垃圾中回收利用。該基于石墨烯的工藝具有較高的提取能力和選擇性，可以從電子廢棄物中回收近 100% 的金，這為解決黃金的可持續(xù)性和電子垃圾的問(wèn)題提供了一個(gè)絕妙的方案。
文章的另一位主要作者，來(lái)自曼徹斯特大學(xué)并因首次分離石墨烯而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的安德烈?海姆（Andre Geim）教授補(bǔ)充道：“石墨烯真的可以把垃圾變成金子。我們的研究結(jié)果不僅有望使這部分經(jīng)濟(jì)更具可持續(xù)性，而且還強(qiáng)調(diào)了原子級(jí)薄材料與眾所周知的塊體材料的不同之處。例如，石墨對(duì)于提取黃金毫無(wú)價(jià)值，而石墨烯幾乎就是點(diǎn)金石了?！?/p>
來(lái)自中國(guó)科學(xué)院，本文主要作者之一成會(huì)明院士也說(shuō)：“隨著對(duì)石墨烯革命性應(yīng)用研究的不斷深入，我們發(fā)現(xiàn)這種材料可以用來(lái)回收電子垃圾中的黃金，這給研究界和發(fā)展石墨烯工業(yè)帶都來(lái)了新激情?！?/p>
參考文獻(xiàn)
[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
題圖來(lái)源：Flickr, James St. John / CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/ licenses / by / 2.0/)
研究團(tuán)隊(duì)
通訊作者 Andre.K. Geim：教授，曼徹斯特大學(xué)物理與天文學(xué)院，清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院
通訊作者 蘇陽(yáng)：助理教授，清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院
通訊作者 成會(huì)明：中國(guó)科學(xué)院院士
第一作者 李飛：博士，清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院 清華-伯克利深圳學(xué)院
課題組主頁(yè) https://www.sigs.tsinghua.edu.cn/sy/
論文信息
發(fā)布期刊 Nature Communications
發(fā)布時(shí)間 2022 年 8 月 2 日
論文標(biāo)題 Highly efficient and selective extraction of gold by reduced graphene oxide
(DOI：https://doi.org/10.1038/s41467-022-32204-4）
本文來(lái)自微信公眾號(hào)：我是科學(xué)家 iScientist （ID：IamaScientist），編譯：綠洲，編輯：靳小明，排版：尹寧流
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