Высокоэффективное извлечение следовых количеств золота. Схема процесса экстракции с использованием rGO. После смешивания с ионом золота (10 ppm) в течение 12 ч суспензия ВОГ постепенно меняла свой цвет с черного на коричневый. Нижние панели представляют собой оптические изображения пленок rGO, осажденных из нанолистов rGO, до (черный цвет) и после извлечения золота (золото). Масштабная линейка: 20 мкм. b Экстракционная способность в зависимости от концентрации золота через 24 часа. На вставке показана эффективность экстракции, измеренная для растворов с концентрацией 10 частей на миллион при различных значениях рН. c Экстракционная способность как функция времени для раствора золота с концентрацией 10 частей на миллион. Врезка: экстракция из различных растворов через 10 мин. Пунктирные линии направляют взгляд. Все опыты проводились при температуре 25°С. Все планки погрешностей на этом рисунке представляют собой стандартное отклонение. Предоставлено: Nature Communications(2022). DOI: 10.1038/s41467-022-32204-4

На протяжении всей истории алхимики верили в существование философского камня: вещества, способного превращать дешевые вещества в драгоценное золото. Теперь ученые из Манчестерского университета, Университета Цинхуа в Китае и Китайской академии наук показали, что графен может быть своего рода философским камнем, позволяющим извлекать золото из отходов, содержащих лишь следовые количества золота (вплоть до миллиардных долей процента).

Это новое, казалось бы, волшебное применение графена работает довольно просто: добавьте графен в раствор, содержащий следы золота , и через несколько минут на листах графена появится чистое золото, без каких-либо других химических веществ или затрат энергии. После этого вы можете извлечь свое чистое золото, просто сжигая графен.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, показывает, что 1 грамма графена может быть достаточно для извлечения почти 2 граммов золота. Поскольку стоимость графена составляет менее 0,10 доллара за грамм, это может быть очень выгодно, поскольку цена на золото составляет около 70 долларов за грамм.

Доктор Ян Су из Университета Цинхуа, руководивший исследованиями, сказал: «Это кажущееся волшебство, по сути, представляет собой простой электрохимический процесс. Уникальные взаимодействия между графеном и ионами золота управляют процессом, а также обеспечивают исключительную селективность».

Золото используется во многих отраслях, включая бытовую электронику (мобильные телефоны, ноутбуки и т. д.), и, когда продукты в конечном итоге выбрасываются, перерабатывается лишь небольшая часть электронных отходов. Процесс на основе графена с его высокой экстракционной способностью и высокой селективностью может регенерировать почти 100% золота из электронных отходов. Это предлагает заманчивое решение для решения проблемы устойчивости золота и проблем с электронными отходами.

«Графен буквально превращает мусор в золото», — добавил профессор Андре Гейм из Манчестерского университета, еще один ведущий автор и лауреат Нобелевской премии, ответственный за первое выделение графена.

«Наши результаты не только обещают сделать эту часть экономики более устойчивой, но и подчеркивают, насколько атомарно-тонкие материалы могут отличаться от своих родителей, хорошо известных объемных материалов», — добавил он. «Графит, например, бесполезен для добычи золота, а из графена почти можно сделать философский камень».

Профессор Хуэй-мин Ченг, один из главных авторов Китайской академии наук, сказал: «В связи с продолжающимся поиском революционных применений графена наше открытие того, что этот материал можно использовать для переработки золота из электронных отходов, вызывает дополнительный интерес у ученых для развития графеновой промышленности».