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新方法從電子垃圾中回收黃金，比從礦石中提取效率更高。 圖片來源：Shinta Watanabe等
在藝術(shù)界，普魯士藍(lán)最初被用作顏料和染料，畢加索、梵高和葛飾北齋等畫家也因其深邃的藍(lán)色使用它。而在化學(xué)界，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這種色素還有另一個(gè)有趣的特性和特別的用途。相關(guān)論文日前發(fā)表于《科學(xué)報(bào)告》。
核廢棄物和電子廢料的一個(gè)大問題是，在處理過程中會(huì)浪費(fèi)金、鉑族金屬等，而它們正是計(jì)算機(jī)芯片中的關(guān)鍵金屬。日本名古屋大學(xué)的Jun Onoe、Shinta Watanabe與東京工業(yè)大學(xué)的Takeshita Kenji合作發(fā)現(xiàn)，解決這一緊迫的環(huán)境和技術(shù)問題的方法可能在于普魯士藍(lán)。
普魯士藍(lán)的納米空間中有一個(gè)攀登架狀的晶格。此前的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)它可以吸收鉑族金屬，然而，尚不清楚這是如何起作用的。
研究人員使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜、紫外可見近紅外分光光度計(jì)等來了解關(guān)于這一過程的更多信息。
“普魯士藍(lán)納米顆粒吸附鉑族金屬試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其在保持攀登架結(jié)構(gòu)的同時(shí)，通過鐵離子取代，吸收了鉑族金屬?！監(jiān)noe解釋說，這種機(jī)制使得普魯士藍(lán)納米顆粒比傳統(tǒng)的生物基吸附劑吸收更多的金和鉑族金屬。
這項(xiàng)研究展示了一種解決核廢棄物處理問題的方法——回收鉑族金屬。在高放射性廢液的后處理過程中，鉑族金屬經(jīng)常沉淀在熔化器的側(cè)壁表面，影響了穩(wěn)定性，增加了處置空間和成本。
該研究發(fā)現(xiàn)，使用1克普魯士藍(lán)納米顆?？梢曰厥?.13克釕、0.16克銠、0.30克鈀和0.107克鉬。而最近，普魯士藍(lán)被用于去除福島核電站事故造成的污染土壤中的放射性銫—134和137元素。
1噸手機(jī)中的金含量為300~400克，比天然礦石中的金含量高出10~80倍。普魯士藍(lán)納米顆粒具有耐熱性、抗硝酸性和抗γ射線輻射性，因此該團(tuán)隊(duì)的技術(shù)不僅可用于核廢棄物的處置過程，也可用于電子廢料的回收過程。
Onoe說：“我們的研究結(jié)果表明，普魯士藍(lán)或其類似物是改善核廢棄物和電子廢料中貴金屬回收利用的有力候選者，尤其是與傳統(tǒng)生物基吸附劑/活性炭相比?！?/p>
在目前自然資源日益有限的情況下，有價(jià)金屬在廢物處理中的損失是一個(gè)嚴(yán)重的問題。通過提高金屬的回收效率，普魯士藍(lán)或類似的材料有望使生產(chǎn)變得更加環(huán)保和經(jīng)濟(jì)。
相關(guān)論文信息：https:// doi.org/10.1038/s41598-022-08838-1
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