康乃爾大學的研究人員創造了一種可持續的方法，從電子垃圾中提取黃金，並將其用作催化劑，將二氧化碳轉化為有價值的有機材料。該製程提供了一種替代傳統萃取方法的生態友善方法，利用了大量電子廢棄物，並有助於減少二氧化碳排放，為環境保護和資源回收提供了一條前景廣闊的途徑。

從電子垃圾中創新回收黃金

康乃爾大學領導的研究小組創造了一種從電子廢棄物中提取黃金的方法，並將其重新用作催化劑，將主要溫室氣體二氧化碳（CO2）轉化為有用的有機材料。

這種創新方法可以為每年產生的5000 萬噸電子垃圾中的一部分提供可持續的解決方案，目前只有20% 的電子垃圾得到了回收。 農業與生命科學學院食品化學與配料技術系約永昆副教授Alireza Abbaspourrad 的實驗室博士後研究員Amin Zadehnazari 著重強調了這項工藝潛在的環境和實用效益。

選擇性金吸附的突破性進展

Zadehnazari 開發了兩種乙烯基連接共價有機框架(VCOF)，用於有效去除廢棄電路板中的金離子和奈米顆粒。 其中一種VCOF 令人印象深刻，它能捕獲99.9% 的金，同時最大限度地減少對鎳和銅等其他金屬的提取，確保了高選擇性的回收過程。

” 然後，我們就可以利用含金COFs將二氧化碳轉化為有用的化學品。”Zadehnazari 說：” 透過將二氧化碳轉化為增值材料，我們不僅減少了廢物處理需求，還帶來了環境和實際效益。對環境來說是一種雙贏。

《Recycling E-waste Into Gold-loaded Covalent Organic Framework Catalysts for Terminal Alkyne Carboxylation》一文於12月30日發表在Nature Communications上，Abbaspourrad是該文的通訊作者，Zadehnazari是該文的第一作者。

生態友善黃金萃取技術

電子垃圾是一座名副其實的金礦： 據估計，一噸電子垃圾中的黃金含量至少是一噸金礦石的10 倍。 預計到2030 年，電子垃圾的數量將達到8,000 萬噸，因此找到回收貴金屬的方法變得越來越重要。

從電子垃圾中回收黃金的傳統方法涉及包括氰化物在內的刺激性化學品，會對環境造成危害。 新的方法利用化學吸附–顆粒與表面的黏附–實現了無有害化學物質的回收。

基於COF 的新型方法的優勢

共價有機框架（COF）是一種多孔晶體材料，具有多種潛在用途，包括化學感測和能量儲存。 研究人員以四硫富戊二烯（TTF）和四苯乙烯（TPE）為建構模組，合成了兩種VCOF。

TTF-COF 由於富含硫，而金對硫具有天然的親和力，因此顯示出卓越的金吸附性。 除了顯示出較高的吸附能力外，TTF-COF 還經受住了16 次洗滌和重複使用，吸附效率幾乎沒有下降。

在攝氏50 度（122 攝氏度（122 攝氏度）的二氧化碳環境壓力下，產生的含金COF 透過羧化作用將二氧化碳有效轉化為有機物。

從電子垃圾中回收黃金和其他貴金屬的其他方法通常不像最新發現的方法那樣具有選擇性，而且會產生雜質。這些類型的電子設備中含有多少黃金和其他貴金屬，因此能夠有選擇性地回收想要的金屬–在這種情況下就是黃金–是非常重要的。

DOI: 10.1038/s41467-024-55156-3

編譯自/ scitechdaily